WO2015170843A1 - 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템 및 폐수 처리방법 - Google Patents

가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템 및 폐수 처리방법 Download PDF

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WO2015170843A1
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membrane filtration
water
permeate
tank
washing water
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PCT/KR2015/003996
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김영오
전덕우
장하영
임태형
이재영
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현대건설주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes

Definitions

  • the present invention relates to a highly concentrated organic wastewater system and a wastewater treatment method using a heated membrane filtration concentrator. More specifically, by applying a heated membrane filter concentrator to the membrane-bound anaerobic digestion process, while increasing the throughput of the membrane filter concentrator, at the same time to produce a concentrated concentrate in the filtration concentration process to return to the anaerobic digester It saves energy used for warming, increases the water temperature of the membrane filter concentrator and secures the stability of the post-stage wastewater treatment process, and increases the cleaning chemical temperature during membrane cleaning to increase the cleaning efficiency and membrane efficiency of the membrane filter concentrator. A method of increasing the lifespan.
  • the anaerobic digestion process has been spotlighted as a means for stabilizing high concentration organic waste and recovering methane, a cause of global warming, to produce energy.
  • Existing membrane-bound anaerobic digestion process combines an anaerobic digestion process with a membrane filter concentrate to produce concentrated digestion liquid and return it to the anaerobic digestion tank to increase the digestion efficiency of the anaerobic digestion tank and to produce treated water through membrane filtration.
  • the main focus is to improve
  • FIG. 1 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a conventional membrane filtration concentrator.
  • the highly concentrated organic wastewater system using the membrane filtration concentrator is an anaerobic digester 10, a condenser 20, a pressurized pump 24, a conveying pump 2, a cleaning pump 3, and membrane filtration. It can be seen that it can be configured to include a concentrator 40, the washing water tank 90, permeate storage tank 50, various valves and the like.
  • the digestion liquid in the anaerobic digestion tank 10 flows into the concentration tank 20, and the digestion liquid of the concentration tank 20 is pressurized by the pressure pump 24 to the membrane filtration concentration device 40. It will flow in.
  • the permeated water permeated from the membrane filtration enrichment device 40 is stored in the permeate storage tank 50 and then introduced into the subsequent treatment facility 60, and the concentrated water formed in the membrane filtration enrichment device 40 is again introduced into the concentration tank and circulated. And concentrated.
  • the cleaning water is switched to the washing mode and the washing water stored in the washing water tank 90 is introduced into the membrane filtration concentrator 40 by the operation of the washing pump 3.
  • the filtration concentration device 40 is cleaned.
  • the concentrated sludge stored in the concentration tank 20 is transferred to the anaerobic digestion tank 10 by switching to the transfer mode.
  • the anaerobic digestion tank 10 is generally divided into medium temperature digestion of about 35 ° C. and high temperature digestion of about 55 ° C., and thus, if the internal temperature of the anaerobic digestion tank 10 is not operated at a predetermined temperature, the first planned digestive efficiency can be expected. In order to maintain this internal temperature, a lot of energy is consumed for warming, so it is necessary to minimize heat loss.
  • the filtration concentration of the digestive fluid using the membrane is inevitable to reduce the treated water due to the contamination of the membrane, so if the high concentration of anaerobic digestion, the membrane fouling will be more severe, and the decrease of the treated water will increase.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, according to an embodiment of the present invention, by forming a heating device (heat exchange device) in the pipe (header) pressurized by the membrane filtration concentration device membrane filtration
  • a heating device heat exchange device
  • the viscosity coefficient of the pressurized water is reduced, and the membrane filtration flow rate is increased, thereby increasing the permeate output of the membrane. It will provide a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator to prevent degradation.
  • the efficiency of the degassing facility of the downstream wastewater treatment plant and winter biological wastewater treatment It will provide a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator, which can alleviate the reduction in efficiency due to water temperature drops in the facility. .
  • the cleaning chemical injection pipe for cleaning the membrane is also injected into the membrane filtration concentrator through the same heating equipment to increase the washing temperature to increase the chemical reaction effect of the cleaning agent, lipid, fat
  • the present invention provides a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator that can increase the washing efficiency of oil components.
  • An object of the present invention in the highly concentrated organic wastewater system, anaerobic digestion tank; A concentration tank into which the digestion liquid discharged from the anaerobic digestion tank is introduced; A membrane filtration concentrating device which enters the digestion liquid stored in the concentration tank as pressurized water to discharge permeate into the permeate line and discharges the concentrated water to the concentrated water circulation line; A pressurizing pump provided on a pressurizing line connecting the concentrating tank and the membrane filtration concentrator to inject the digestion liquid stored in the concentrating tank into the membrane filtration concentrator as pressurized water; A first heating device provided on the pressure line to heat the pressurized water; A concentrated water circulation line connected between the membrane filtration concentration device and the concentration tank to circulate the concentrated water to the concentration tank; A washing line connecting one side of the concentrated water circulation line and one side of the pressurizing line, and a washing water tank provided on the washing line and storing the washing water therein; A concentrated sludge conveying line connected between one side of the pressurization line at the rear end of the first heating
  • the apparatus may further include a second heating apparatus provided on the concentrated water circulation line, and in the filtration mode, the digestion liquid stored in the concentration tank is heated by the first heating apparatus and flows into the membrane filtration concentrate as pressurized water.
  • the permeated water permeated by the membrane filtration concentrate is introduced into the permeate storage tank, and the concentrated water of the membrane filtration concentrate is introduced into the concentrated water circulation line, and is warmed by the second heating facility and circulated to the concentration tank. can do.
  • the washing water stored in the washing water tank flows into the pressurizing line through the washing line, and the washing water flowing into the pressurizing line is heated by the first heating equipment to clean the membrane filtration concentrate.
  • some of the washing water is warmed by the second heating facility through the concentrated water circulation line and circulated to the washing water tank, and the remaining washing water is circulated to the washing water tank through the permeate washing water line. can do.
  • the apparatus may further include a control unit for controlling the first heating device, the second heating device, and the pressure pump.
  • digestion tank temperature sensor for measuring in real time the temperature of the digestive fluid stored in the anaerobic digestion tank to the control unit;
  • concentration tank temperature sensor for measuring in real time the temperature of the digestion liquid stored in the concentration tank and transmitting the same to the controller;
  • a pressurized water temperature sensor provided on a pressurizing line connecting the first heating device and the membrane filtration thickener to measure in real time the temperature of the pressurized water flowing into the membrane filtration thickener and transmit the measured temperature to the controller;
  • a concentrated water temperature sensor provided on a concentrated water circulation line connecting the membrane filtration concentrate device and the second heating device to measure the temperature of the concentrated water in real time and transmit the measured temperature to the controller;
  • washing water temperature sensor which measures the temperature of the washing water stored in the washing water tank in real time and transmits the washing water temperature to the control unit.
  • control unit controls the first heating device based on the value measured by the concentration bath temperature sensor and the value measured by the pressurized water temperature sensor to adjust the temperature of the pressurized water, the concentrated water temperature
  • the temperature of the concentrated water may be controlled by controlling the second heating device based on the value measured by the sensor.
  • control unit may control the temperature of the concentrated sludge by controlling the first heating equipment based on the value measured by the digester temperature sensor and the value measured by the concentration tank temperature sensor. have.
  • control unit controls the first heating device based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the pressurized water temperature sensor, to the membrane filtration concentrate device. Adjust the temperature of the incoming washing water, and control the second heating equipment based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature of the washing water measured by the concentrated water temperature sensor, the washing water tank It may be characterized by adjusting the temperature of the incoming washing water.
  • a condensing tank valve provided at the discharging end of the concentrating tank, a pressurized water valve provided at the inlet end of the membrane filtration concentrating device, and a condensing water circulation line connecting the second heating equipment to the concentrating tank.
  • a water valve, a conveying valve provided on the concentrated sludge conveying line, a washing water valve provided at each of an inlet and an outlet of the washing water tank, a permeate valve provided on the permeate line, and the permeation It may be characterized in that it further comprises a permeate wash water valve provided on the washing water line.
  • the primary pressure measuring unit for measuring the inlet pressure of the pressurized water flowing into the membrane filter concentrator in real time
  • the permeate discharge end of the membrane filter concentrator Flow rate of the permeated water discharged from the membrane filter thickening device provided at the secondary side pressure measuring unit for measuring the discharge pressure of the permeated water discharged from the membrane filter thickening device in real time, and at the permeated water discharge end of the membrane filtering thickening device. It may be characterized in that it further comprises a permeate flow rate measuring unit for measuring the value in real time.
  • the controller calculates a membrane filtration resistance value in real time by receiving the primary side pressure value measured by the primary side pressure measuring unit and the secondary side pressure value measured by the secondary side pressure measuring unit, and calculates the membrane filtration resistance value.
  • the controller opens the washing water valve, the permeate washing water valve and the pressurized water valve in a state in which the pressure pump is operated, and the concentration tank valve, the permeate valve, and the concentration It may be characterized by switching to the cleaning mode by closing the water valve.
  • the control unit may calculate the permeate accumulation flow rate based on the permeate flow rate value measured by the permeate flow rate measurement unit, and when the permeate accumulation flow rate exceeds a preset quantity, in a state of operating the pressure pump,
  • the transfer valve may be opened, and the pressurized water valve, the permeated water valve, and the concentrated water valve may be closed to convert to the transfer mode.
  • an object of the present invention is to provide a method for operating a highly concentrated organic wastewater system, comprising: discharging a digestion liquid stored in an anaerobic digestion tank to flow into a concentration tank; Extinguishing liquid stored in the concentration tank by the operation of the pressure pump flows into the first heating facility through the pressure line to be heated; Extinguishing liquid warmed by the first heating equipment is introduced into the membrane filtration concentrate as pressurized water, and the permeate is discharged from the membrane filtration concentrate to the permeate line, and the concentrated water is discharged to the concentrated water circulation line.
  • the permeated water is stored in the permeate storage tank through the permeate water line, the permeate is introduced into a subsequent treatment facility, and the concentrated water is introduced into the second heating facility through the concentrated water circulation line and warmed to enter the concentration tank.
  • a heated membrane filtration concentrator characterized in that it comprises a.
  • a concentration tank temperature sensor for measuring in real time the temperature of the digestive fluid stored in the concentration tank and transmits to the control unit, and provided on the pressure line connecting the first heating equipment and the membrane filtration concentrator to the membrane filtration concentrator It is provided on the pressurized water temperature sensor for measuring the temperature of the pressurized water flowing in real time and transmitting to the control unit, and on the concentrated water circulation line connecting the membrane filtration concentrator and the second heating equipment to determine the temperature of the concentrated water.
  • control unit controls the first heating equipment based on the value measured by the concentration bath temperature sensor and the value measured by the pressurized water temperature sensor Adjust the temperature of the water, and control the second heating equipment based on the value measured by the brine temperature sensor temperature of the brine It may be characterized in that it further comprises the step of adjusting.
  • the primary pressure measuring unit for measuring the inlet pressure of the pressurized water flowing into the membrane filter concentrator in real time
  • the permeate discharge end of the membrane filter concentrator And a secondary side pressure measuring unit configured to measure the discharge pressure of the permeated water discharged from the membrane filtration thickener in real time, wherein the control unit measures the primary side pressure value measured by the primary side pressure measuring unit and the secondary side pressure measuring unit.
  • the membrane pressure resistance value is calculated by receiving the secondary pressure value measured in real time, and when the membrane filter resistance value is greater than or equal to the predetermined resistance value, the mode is changed to the cleaning mode, and the cleaning mode is operated by the pressure pump.
  • a control unit controls the first heating equipment based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the pressurized water temperature sensor, the control unit of the washing water flowing into the membrane filtration concentrator Adjusting the temperature, and controls the second heating equipment based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the concentrated water temperature sensor, the cleaning water flowing into the washing water tank It may be characterized by further comprising the step of adjusting the temperature.
  • a permeate flow rate measuring unit which is provided at the permeate discharge end of the membrane filtration concentrator and measures the permeate flow rate value discharged from the membrane filtration concentrate apparatus in real time, and the controller is measured by the permeate flow rate measuring unit. Calculating a permeate accumulation flow rate based on the permeate flow rate value, and converting the permeate accumulation flow rate into a conveying mode when the cumulative permeate accumulation flow rate exceeds a preset quantity, wherein the conveying mode is provided to the concentrating tank by a pressure pump.
  • the concentrated sludge is warmed by the first heating facility; And it may be characterized in that it comprises the step of conveying the heated concentrated sludge to the anaerobic digestion tank through the concentrated sludge conveying line.
  • the control unit may include controlling the temperature of the thickening sludge by controlling the first heating device based on the value measured by the digester temperature sensor and the value measured by the concentration tank temperature sensor. have.
  • a heating device is configured in a pipe (header) pressurized by the membrane filtration concentrator to increase the temperature of the pressurized water flowing into the membrane filtration concentrator to increase the viscosity coefficient of the pressurized water.
  • the present invention by returning the warm concentrated water produced by the above process to the anaerobic digestion tank to prevent the impact load caused by the temperature decrease of the anaerobic digestion tank, rather than induce a temperature rise in the anaerobic digestion tank Through this, it is possible to stabilize the operation of the anaerobic digestion tank by correcting the temperature drop due to the inflow of raw water from the anaerobic digestion tank and to reduce the energy consumed in the anaerobic digestion tank heating.
  • the efficiency of the degassing facility of the downstream wastewater treatment plant and winter biological wastewater treatment it has the effect of mitigating the decrease in efficiency due to the water temperature drop in the facility.
  • the cleaning chemical injection pipe for cleaning the membrane is also injected into the membrane filtration concentrator through the same heating equipment to increase the washing temperature to increase the chemical reaction effect of the cleaning agent, lipid, fat This has the effect of increasing the washing efficiency of the oil component.
  • FIG. 1 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a conventional membrane filtration concentrator
  • FIG. 2 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator operating in a filtration mode according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator operating in a conveying mode according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system using a heated membrane filtration concentrator operating in the cleaning mode according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a signal flow by a control unit according to an embodiment of the present invention.
  • pressurized water valve 30 first heating equipment 31: pressurized water temperature sensor
  • washing water temperature sensor 93 washing water valve
  • Figure 2 shows a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system 100 using a heated membrane filtration concentrator according to an embodiment of the present invention.
  • the highly concentrated organic wastewater system 100 using the heated membrane filtration concentrator includes an anaerobic digestion tank 10, a concentration tank 20, a pressure line 22, and a membrane.
  • Filtration concentrator 40, pressurized pump 24, first heating equipment 30, concentrated water circulation line 71, second heating equipment 70, washing water tank 90, concentrated sludge conveying line 80 It can be seen that the permeate storage tank 50, and the like.
  • the digestive liquid is stored in the anaerobic digester 10, and the digested liquid discharged from the anaerobic digester 10 is introduced into the concentration tank 20 through the input line 12.
  • the membrane filtration concentrate device 40 is introduced into the digestion liquid stored in the concentration tank 20 as pressurized water to discharge the permeate to the permeate line 45, and to discharge the concentrated water to the concentrated water circulation line (71). do.
  • the pressurizing pump 24 is provided on the pressurizing line 22 connecting the concentrating tank 20 and the membrane filtration concentrating device 40 to the membrane filtration concentrating device 40 by pressurizing the digestive liquid stored in the concentrating tank 20. To provide the power to inflow.
  • the first heating device 30 is provided on the pressure line 22 to warm the pressurized water.
  • the concentrated water circulation line 71 is connected between the membrane filtration concentration device 40 and the concentration tank 20 so that the concentrated water is circulated to the concentration tank 20 through the concentrated water circulation line 71.
  • washing water tank 90 is provided on the washing line 91 and cleaned therein. The number will be stored.
  • the conveying line 80 is connected between one side of the pressurizing line 22 and the anaerobic digestion tank 10 of the rear end of the first heating equipment 30, as shown in Figure 2, through the conveying line 80
  • the concentrated sludge produced in the concentration tank 20 is returned to the anaerobic digestion tank 10.
  • the second heating device 70 is provided on the concentrated water circulation line 71, as described later, to heat the concentrated water introduced into the concentrated water circulation line 71 in the filtration mode, the washing mode The heating water is heated.
  • the digestive liquid stored in the concentration tank 20 is heated by the first heating equipment 30 to flow into the membrane filtration concentrate 40 as pressurized water, and the membrane filtration concentrate 40 is permeated.
  • the permeate is stored in the permeate storage tank 50, it is introduced into the subsequent treatment facility 60, the concentrated water of the membrane filtration concentration device 40 is introduced into the concentrated water circulation line 71 to the second heating equipment (70) It is warmed by) to be circulated to the concentration tank (20).
  • the concentrated sludge produced in the concentration tank 20 is warmed by the first heating equipment 30 to be conveyed to the anaerobic digestion tank 10 through the concentrated sludge conveying line 80.
  • the washing water stored in the washing water tank 90 flows into the pressurizing line 22 through the washing line 91, and the washing water flowing into the pressurizing line 22 is the first heating device 30.
  • the membrane filtration concentrator 40 is warmed to clean the membrane filtration concentrator 40, some washing water is warmed by the second heating equipment 70 through the concentrated water circulation line 71 and circulated to the washing water tank 90. The remaining washing water is circulated to the washing water tank 90 through the permeate washing water line 94.
  • the highly concentrated organic wastewater system 100 using the heated membrane filtration concentrator 40 includes a first heating facility 30 and a second heating facility 70. And a control unit for controlling the pressurized pump 24.
  • the highly concentrated organic wastewater system 100 using the heated membrane filtration concentrator measures the temperature of the digestive fluid stored in the anaerobic digestion tank 10 in real time to transmit a digester temperature sensor (11) ) May be included.
  • the concentration tank temperature sensor 21 for measuring in real time the temperature of the digestion liquid stored in the concentration tank 20, the first heating equipment 30 and the membrane filtration concentration device (40) It may be configured to include a pressurized water temperature sensor 31 is provided on the pressure line 22 for connecting the measured pressure of the pressurized water flowing into the membrane filtration enrichment device 40 in real time and transmitted to the control unit. It can be seen that.
  • a concentrated water temperature sensor is provided on the concentrated circulation line 71 connecting the membrane filtration concentration device 40 and the second heating device 70 in real time to measure the temperature of the concentrated water to the control unit.
  • a washing water temperature sensor measuring the temperature of the washing water stored in the washing water tank 90 in real time and transmitting the measured water to the controller.
  • the controller controls the first heating device 30 based on the value measured by the concentration bath temperature sensor 21 and the value measured by the pressurized water temperature sensor 31 to control the temperature of the pressurized water.
  • the second heating device 70 is controlled based on the value measured by the brine temperature sensor to adjust the brine temperature.
  • control unit controls the first heating device 30 to adjust the temperature of the concentrated sludge based on the value measured by the digester temperature sensor 11 and the value measured by the concentration tank temperature sensor 21. do.
  • control unit controls the first heating device 30 based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the pressurized water temperature sensor 31, The temperature of the washing water flowing into the filter concentration device 40 is adjusted.
  • temperature of the washing water flowing into the washing water tank 90 is controlled by controlling the second heating device 70 based on the value measured by the washing water temperature sensor and the washing water temperature measured by the concentrated water temperature sensor. Will be adjusted.
  • the highly concentrated organic wastewater system 100 using the heated membrane filtration concentrator includes a plurality of valves for mode change.
  • the concentration tank valve 23 is provided at the discharge end of the concentration tank 20, and the pressurized water valve 25 is provided at the inlet end side of the membrane filtration concentration device 40. It can be seen that 73 is provided on one side of the concentrated water circulation line 71 connecting the second heating equipment 70 and the concentration tank 20.
  • the return valve 81 is provided on the concentrated sludge conveying line 80, the washing water valve 93 is provided in each of the inlet and discharge end of the washing water tank 90, the permeate valve 44 It is provided on the permeate line 45, the permeate clean water valve 95 is provided on the permeate clean water line 94.
  • the highly concentrated organic wastewater system 100 using the heated membrane filtration concentrator 40 is provided at the inlet end of the membrane filtration concentrator 40 and the membrane filtration concentrator 40
  • Primary pressure measurement unit 41 for measuring the inlet pressure of the pressurized water introduced into the real-time and the permeate discharge end of the membrane filtration enrichment device 40 is discharged from the membrane filtration enrichment device 40 It may be configured to include a secondary side pressure measuring unit 42 for measuring the discharge pressure of the permeate in real time.
  • the permeate flow rate measuring unit 43 is provided at the permeate discharge end of the membrane filtration concentrator 40 to measure the permeate flow rate value discharged from the membrane filtration concentrator 40 in real time. Can be.
  • control unit receives the primary pressure value measured by the primary pressure measurement unit 41 and the secondary pressure value measured by the secondary pressure measurement unit 42 in real time.
  • the membrane filtration resistance value is calculated and the membrane filtration resistance value is equal to or more than the predetermined resistance value, the filtration mode is switched to the washing mode.
  • control unit opens the washing water valve 93, the permeate washing water valve 95 and the pressurized water valve 25 in a state of operating the pressure pump 24, the concentration tank valve 23 In addition, the permeate valve 44 and the concentrated water valve 73 are closed to convert to the cleaning mode.
  • control unit calculates the cumulative permeate flow rate based on the permeate flow rate value measured by the permeate flow rate measurement unit 43, and when the permeate cumulative flow rate exceeds the preset amount, it is switched to the transfer mode. Specifically, in the state in which the pressure pump 24 is operated, the return valve 81 is opened, and the pressurized water valve 25, the permeated water valve 44, and the concentrated water valve 73 are closed to be converted to the transfer mode. do.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a highly concentrated organic wastewater system 100 using a heated membrane filtration concentrator operating in a filtration mode according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 illustrates a schematic diagram of a highly concentrated organic wastewater system 100 using a heated membrane filtration concentrator operated in a conveying mode
  • FIG. 5 is a heated membrane filtration operated in a cleaning mode according to an embodiment of the present invention.
  • the configuration of the highly concentrated organic wastewater system 100 using the concentration device is shown.
  • 6 is a block diagram showing a signal flow by a control unit according to an embodiment of the present invention.
  • the filtration mode first, the digestion liquid stored in the anaerobic digestion tank 10 is discharged to flow into the concentration tank 20. Then, the extinguishing liquid stored in the concentration tank 20 is introduced into the first heating facility 30 through the pressure line 22 by the operation of the pressure pump 24. The extinguishing liquid is warmed by the first heating device 30, and the extinguishing liquid heated by the first heating device 30 is introduced into the membrane filtration concentrate device 40 as pressurized water.
  • the pressurized water is introduced into the membrane filtration concentrate device 40, and the permeate is discharged through the permeate line 45, and the concentrated water is discharged through the concentrated water circulation line 71.
  • the permeated water discharged into the permeate line 45 is stored in the permeate storage tank 50 and then introduced into the subsequent treatment facility 60.
  • the concentrated water discharged to the concentrated water circulation line 71 is introduced into the second heating device 70 is heated.
  • the concentrated water warmed by the second heating device 70 is introduced into the concentration tank 20.
  • the controller controls the first heating device 30 based on the value measured by the concentration tank temperature sensor 21 and the value measured by the pressurized water temperature sensor 31 to control the pressurized water.
  • the temperature of the brine is controlled and the temperature of the brine is adjusted by controlling the second heating device 70 based on the value measured by the brine temperature sensor. That is, the membrane filtration concentrate is re-heated by the temperature lost during the concentration of the concentration unit 40 is circulated to the concentration tank 20 to be concentrated.
  • the control unit receives the primary pressure value measured by the primary pressure measuring unit 41 and the secondary pressure value measured by the secondary pressure measuring unit 42 in real time to filter the membrane.
  • the resistance value is calculated, and when the membrane filtration resistance value is greater than or equal to the predetermined resistance value, it is converted into the cleaning mode. Switching to the cleaning mode is performed in the state where the pressure pump 24 is operated, as shown in FIG. 5, the concentration tank valve 23, the return valve 81, the permeate valve 44, and the concentrated water valve 73.
  • the pressurized water valve 25, the washing water valve 93, and the permeate washing water valve 95 are opened.
  • the washing water stored in the washing water tank 90 is discharged to the washing line 91 by the operation of the pressure pump 24 to flow into the pressing line 22. Then, the washing water introduced into the pressure line 22 is heated by the first heating device (30). Next, the washing water warmed by the first heating device 30 flows into the membrane filtration concentration device 40 and is discharged into each of the permeate line 45 and the concentrated water circulation line 71. In this discharging process, the membrane filtration thickener 40 is cleaned.
  • washing water discharged through the permeate line 45 is introduced into the washing water tank 90 through the permeate washing water line 94, while the washing water discharged into the concentrated water circulation line 71 is second. After being heated by the heating facility 70, it is introduced into the washing water tank 90.
  • control unit controls the first heating device 30 based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the pressurized water temperature sensor 31 to filter the membrane.
  • the temperature of the washing water flowing into the concentrator 40 is adjusted.
  • the second heating device 70 is controlled based on the value measured by the washing water temperature sensor and the temperature value of the washing water measured by the concentrated water temperature sensor, so that the washing water flows into the washing water tank 90. To control the temperature.
  • the controller calculates the permeate accumulation flow rate based on the permeate flow rate value measured by the permeate flow rate measurement unit 43, and when the permeate accumulation flow rate exceeds the preset quantity, it is converted into the transfer mode. Specifically, as shown in FIG. 4, in the state in which the pressure pump 24 is operated, the concentration tank valve 23 and the return valve 81 are opened, and the rest of the pressurized water valve 25 and the permeated water valve 44. It can be seen that the permeate washing water valve 95, the concentrated water valve 23, and the washing water valve 93 are closed.
  • the concentrated sludge stored in the concentration tank 20 is introduced into the pressure line 22 by the pressure pump 24. Then, the concentrated sludge is heated by the first heating equipment 30, and the heated concentrated sludge is conveyed to the anaerobic digestion tank 10 through the concentrated sludge conveying line 80.
  • the controller controls the first heating device 30 based on the value measured by the digester temperature sensor 11 and the value measured by the concentration tank temperature sensor 21 to control the temperature of the concentrated sludge. Will be adjusted.

Abstract

본 발명은 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템 및 폐수 처리방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 막결합형 혐기성 소화공정에 가온식 막여과농축장치를 적용하여 막여과농축장치의 처리수량을 증대함과 동시에 여과농축과정에서 가온된 농축액을 생산하여 혐기소화조로 반송함으로써 혐기소화조의 가온에 사용되는 에너지를 절감하며, 막여과농축장치의 처리수 수온을 증가시켜 후단폐수처리공정의 안정성을 확보하고, 막세정시 세정약품의 온도를 증가시켜 막여과농축장치의 세정효율 및 막의 수명을 증대시키는 방법에 관한 것이다.

Description

가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템 및 폐수 처리방법
본 발명은 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템 및 폐수 처리방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 막결합형 혐기성 소화공정에 가온식 막여과농축장치를 적용하여 막여과농축장치의 처리수량을 증대함과 동시에 여과농축과정에서 가온된 농축액을 생산하여 혐기소화조로 반송함으로써 혐기소화조의 가온에 사용되는 에너지를 절감하며, 막여과농축장치의 처리수 수온을 증가시켜 후단폐수처리공정의 안정성을 확보하고, 막세정시 세정약품의 온도를 증가시켜 막여과농축장치의 세정효율 및 막의 수명을 증대시키는 방법에 관한 것이다.
혐기소화공정은 고농도 유기성 폐자원을 안정화함과 동시에 지구온난화의 원인물질인 메탄을 회수하여 에너지를 생산하기 위한 수단으로 각광 받고 있다.
기존의 막결합형 혐기성 소화공정은 혐기소화공정에 막을 이용한 여과농축장치를 결합하여 농축된 소화액을 생산하여 혐기소화조로 반송함으로써 혐기소화조의 소화효율을 증대시키고, 막여과를 통한 처리수 생산으로 수질을 향상시키는 것을 주 내용으로 하고 있다.
도 1은 통상의 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템은 혐기소화조(10), 농축조(20), 가압펌프(24), 반송펌프(2), 세정펌프(3), 막여과농축장치(40), 세정수탱크(90), 투과수저장조(50), 다양한 밸브 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
작동과정을 간략히 설명하면, 여과모드에서는 혐기소화조(10) 내의 소화액이 농축조(20)에 유입되어, 농축조(20)의 소화액은 가압펌프(24)에 의해 가압되어 막여과농축장치(40)로 유입되게 된다. 막여과농축장치(40)에서 투과된 투과수는 투과수저장조(50)에 저장된 후 후속처리시설(60)로 유입되며, 막여과농축장치(40)에서 형성된 농축수는 다시 농축조로 유입되어 순환되며 농축된다.
또한, 막여과농축장치(40)의 세정이 필요한 경우, 세정모드로 전환되어 세정펌프(3)의 작동에 의해 세정수탱크(90)에 저장된 세정수가 막여과농축장치(40)로 투입되어 막여과농축장치(40)를 세정하게 된다. 반면, 농축조(20)에 농축슬러지가 다량 형성된 경우, 반송모드로 전환하여 반송펌프(2)에 의해 농축조(20)에 저장된 농축슬러지가 혐기소화조(10)로 반송되게 된다.
그러나 혐기소화조(10)는 일반적으로 약 35℃의 중온소화와 약 55℃의 고온소화로 구분되어, 혐기소화조(10)의 내부온도를 설정된 적정 온도로 운전하지 않을 경우 최초 계획된 소화효율을 기대할 수 없으며, 이러한 내부온도를 유지하기 위해 많은 에너지가 가온에 소비하게 되므로 열손실의 최소화가 필요하다.
또한 막을 이용한 소화액의 여과농축은 막의 오염에 따른 처리수 감소가 불가피 하여, 고농도의 혐기소화액이라면 더욱 더 막 오염은 심각할 것이고 이로 인한 처리수의 감소폭은 증가될 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 막여과농축장치로 가압하는 배관(헤더)에 가온설비(열교환장치)를 구성하여 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 증가시킴으로써 가압수의 점성계수를 감소시키고 이를 통해 막여과유속이 증가되어 막의 투과수 생산량을 증가시킴으로써 에너지효율 향상, 시설 투자비용 절감, 동절기 막여과농축장치 효율저하를 방지할 수 있는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템을 제공하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 가압수의 미가온 운전과 대비하여 낮은 막차압 운전조건에서 동일한 투과수 생산량을 가짐으로써, 막의 오염속도를 감소시켜 막의 수명 증가, 세정주기 증가, 세정약품 사용량을 감소시킬 수 있는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템을 제공하게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 위와 같은 공정으로 생산되는 가온 농축수를 혐기소화조로 반송함으로써 반송시 혐기소화조의 온도저하로 인한 충격부하를 방지하고, 오히려 혐기소화조 내의 온도상승을 유도할 수 있으며, 이를 통해 혐기소화조의 원수유입으로 인한 온도저하를 보정하여 혐기소화조 운영을 안정적으로 함과 동시에 혐기소화조 가온에 소비되는 에너지를 절감할 수 있는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템을 제공하게 된다. .
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 가온된 가압수에서 생산되는 투과수의 수온 또한 증가된 상태로 후단 폐수처리시설에 보내짐으로써, 후단 폐수처리시설의 탈기시설 효율증가 및 동절기 생물학적 폐수처리시설의 수온저하로 인한 효율 감소를 완화할 수 있는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템을 제공하게 된다. .
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 막 세정을 위한 세정약품 주입배관도 같은 가온설비를 통해 막여과농축장치로 주입함으로써 세척온도를 상승시켜 세정약품의 화학반응효과를 상승시키고, 지질, 지방, 오일 성분의 세척효율을 증가시킬 수 있는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템을 제공하게 된다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 목적은, 고농축 유기성 폐수 시스템에 있어서, 혐기 소화조; 상기 혐기 소화조에서 토출되는 소화액이 유입되는 농축조; 농축조에 저장된 소화액을 가압수로 하여 유입되어 투과수라인으로 투과수를 토출시키고, 농축수 순환라인으로 농축수를 토출시키는 막여과농축장치; 상기 농축조와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 농축조에 저장된 소화액을 가압수로 상기 막여과농축장치로 유입시키는 가압펌프; 상기 가압라인 상에 구비되어 상기 가압수를 가열시키는 제1가온설비; 상기 막여과농축장치와 상기 농축조 사이에 연결되어 상기 농축수를 상기 농축조로 순환시키는 농축수 순환라인; 상기 농축수 순환라인 일측과 상기 가압라인 일측을 연결하는 세정라인과, 상기 세정라인 상에 구비되며 내부에 세정수가 저장되는 세정수탱크; 상기 제1가온설비 후단 측의 상기 가압라인 일측과 상기 혐기소화조 사이에 연결되며, 상기 농축조에서 생성된 농축슬러지를 상기 혐기소화조로 반송시키는 농축슬러지 반송라인;를 포함하여, 여과모드시, 농축조에 저장된 소화액이 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 막여과농축장치로 가압수로서 유입되고, 반송모드시 상기 농축조에 생성된 농축슬러지가 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 농축슬러지 반송라인을 통해 상기 혐기소화조로 반송되는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 농축수순환라인 상에 구비되는 제2가온설비를 더 포함하고, 여과모드시, 농축조에 저장된 소화액이 상기 제1가온설비에 의해 가열되어 상기 막여과농축장치로 가압수로서 유입되고, 상기 막여과농축장치에서 투과된 투과수는 투과수 저장조로 유입되며 상기 막여과농축장치의 농축수는 농축수순환라인으로 유입되어 상기 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 농축조로 순환되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 세정모드시, 상기 세정수 탱크에 저장된 세정수가 세정라인을 통해 상기 가압라인으로 유입되고, 상기 가압라인으로 유입된 세정수는 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 막여과농축장치를 세정한 후, 일부 세정수는 농축수순환라인을 통해 상기 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 세정수탱크로 순환되고, 나머지 세정수는 투과세정수라인을 통해 상기 세정수탱크로 순환되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1가온설비, 상기 제2가온설비, 상기 가압펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 혐기소화조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 소화조온도센서; 상기 농축조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축조온도센서; 상기 제1가온설비와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 가압수온도센서; 상기 막여과농축장치와 상기 제2가온설비를 연결하는 농축수순환라인 상에 구비되어 상기 농축수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축수온도센서; 및 상기 세정수탱크에 저장된 세정수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 세정수온도센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 여과모드시, 상기 제어부는 상기 농축조온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 가압수의온도를 조절하고, 상기 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여 상기 농축수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 반송모드시, 상기 제어부는 상기 소화조온도센서에서 측정된 값과 상기 농축조온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 농축슬러지의 온도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 세정모드시, 상기 제어부는 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여, 상기 막여과농축장치로 유입되는 세정수의 온도를 조절하고, 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여, 상기 세정수탱크로 유입되는 세정수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 농축조의 토출단에 구비되는 농축조밸브와, 상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되는 가압수밸브와, 상기 제2가온설비와 상기 농축조를 연결하는 농축수순환라인 일측에 구비되는 농축수밸브와, 상기 농축슬러지반송라인 상에 구비되는 반송밸브와, 상기 세정수탱크의 유입단과 토출단 각각에 구비되는 세정수밸브와, 상기 투과수라인 상에 구비되는 투과수밸브와, 상기 투과세정수라인 상에 구비되는 투과세정수밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 유입압을 실시간으로 측정하는 1차측압력측정부와, 상기 막여과농축장치의 투과수 토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수의 토출압을 실시간으로 측정하는 2차측압력측정부와, 상기 막여과 농축장치의 투과수토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수 유량값을 실시간으로 측정하는 투과수 유량측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 1차측 압력측정부에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 제어부는 상기 가압펌프를 작동시키는 상태에서 상기 세정수밸브, 상기 투과세정수밸브와 상기 가압수밸브를 개방하고, 상기 농축조밸브, 상기 투과수밸브, 상기 농축수밸브를 닫도록 하여 세정모드로 변환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 투과수유량측정부에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 상기 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하는 경우, 상기 가압펌프를 작동시키는 상태에서, 상기 반송밸브를 개방하고, 상기 가압수밸브, 투과수밸브, 농축수밸브를 닫아 반송모드로 변환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법에 있어서, 혐기소화조에 저장된 소화액이 토출되어 농축조로 유입되는 단계; 가압펌프의 가동에 의해 농축조에 저장된 소화액이 가압라인을 통해 제1가온설비로 유입되어 가온되는 단계; 상기 제1가온설비에 의해 가온된 소화액이 가압수로서 상기 막여과농축장치로 유입되어, 상기 막여과농축장치에서 투과수 라인으로 투과수를 토출시키고, 농축수순환라인으로 농축수를 토출시키는 단계; 및 상기 투과수는 투과수라인을 통해 투과수 저장조에 저장된 후, 후속처리시설로 유입되고, 상기 농축수는 농축수순환라인을 통해 제2가온설비로 유입되어 가온되어 상기 농축조로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 농축조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축조온도센서와, 상기 제1가온설비와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 가압수온도센서와, 상기 막여과농축장치와 상기 제2가온설비를 연결하는 농축수순환라인 상에 구비되어 상기 농축수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축수온도센서를 포함하고, 제어부가 상기 농축조온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 가압수의온도를 조절하고, 상기 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여 상기 농축수의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 유입압을 실시간으로 측정하는 1차측압력측정부와, 상기 막여과농축장치의 투과수 토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수의 토출압을 실시간으로 측정하는 2차측압력측정부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 1차측 압력측정부에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 세정모드로 변환시키고, 상기 세정모드는, 가압펌프의 작동에 의해 세정수탱크에 저장된 세정수가 세정라인으로 토출되어 상기 가압라인으로 유입되는 단계; 상기 세정수가 제1가온설비에 의해 가온되는 단계; 가온된 상기 세정수가 막여과농축장치로 유입되어, 투과수라인과 농축수순환라인 각각으로 토출되는 단계; 및 투과수라인을 통해 토출된 세정수는 투과세정수라인을 통해 상기 세정수탱크로 유입되고, 농축수순환라인으로 토출된 세정수는 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 세정수탱크로 유입되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 제어부가 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여, 상기 막여과농축장치로 유입되는 세정수의 온도를 조절하고, 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여, 상기 세정수탱크로 유입되는 세정수의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 막여과 농축장치의 투과수토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수 유량값을 실시간으로 측정하는 투과수 유량측정부를 포함하고, 제어부가 상기 투과수유량측정부에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 상기 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하는 경우, 반송모드로 변환시키는 단계를 포함하며, 상기 반송모드는, 가압펌프에 의해 상기 농축조에 저장된 농축슬러지가 가압라인으로 유입되는 단계; 상기 농축슬러지가 상기 제1가온설비에 의해 가온되는 단계; 및 가온된 상기 농축슬러지가 농축슬러지 반송라인을 통해 상기 혐기소화조로 반송되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 소화조온도센서에서 측정된 값과 상기 농축조온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 농축슬러지의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 막여과농축장치로 가압하는 배관(헤더)에 가온설비(열교환장치)를 구성하여 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 증가시킴으로써 가압수의 점성계수를 감소시키고 이를 통해 막여과유속이 증가되어 막의 투과수 생산량을 증가시킴으로써 에너지효율 향상, 시설 투자비용 절감, 동절기 막여과농축장치 효율저하를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 가압수의 미가온 운전과 대비하여 낮은 막차압 운전조건에서 동일한 투과수 생산량을 가짐으로써, 막의 오염속도를 감소시켜 막의 수명 증가, 세정주기 증가, 세정약품 사용량을 감소시킬 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 위와 같은 공정으로 생산되는 가온 농축수를 혐기소화조로 반송함으로써 반송시 혐기소화조의 온도저하로 인한 충격부하를 방지하고, 오히려 혐기소화조 내의 온도상승을 유도할 수 있으며, 이를 통해 혐기소화조의 원수유입으로 인한 온도저하를 보정하여 혐기소화조 운영을 안정적으로 함과 동시에 혐기소화조 가온에 소비되는 에너지를 절감할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 가온된 가압수에서 생산되는 투과수의 수온 또한 증가된 상태로 후단 폐수처리시설에 보내짐으로써, 후단 폐수처리시설의 탈기시설 효율증가 및 동절기 생물학적 폐수처리시설의 수온저하로 인한 효율 감소를 완화할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 막 세정을 위한 세정약품 주입배관도 같은 가온설비를 통해 막여과농축장치로 주입함으로써 세척온도를 상승시켜 세정약품의 화학반응효과를 상승시키고, 지질, 지방, 오일 성분의 세척효율을 증가시킬 수 있는 효과를 갖는다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 통상의 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 여과모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반송모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세정모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 구성도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
<부호의 설명>
1:종래 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템
2:반송펌프 3:세정펌프 8:제어부
10:혐기소화조 11:소화조 온도센서
12:투입라인 20:농축조 21:농축조 온도센서
22:가압라인 23:농축조밸브 24:가압펌프
25:가압수밸브 30:제1가온설비 31:가압수온도센서
40:막여과농축장치 41:1차측압력측정부
42:2차측압력측정부 43:투과수유량측정부
44:투과수밸브 45:투과수라인
50:투과수저장조 60:후속처리시설 70:제2가온설비
71:농축수순환라인 72:농축수온도센서
73:농축수밸브 80:농축슬러지반송라인
81:반송밸브 90:세정수탱크 91:세정라인
92:세정수온도센서 93:세정수밸브
94:투과세정수라인 95:투과세정수밸브
100:가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)은 혐기소화조(10), 농축조(20), 가압라인(22), 막여과농축장치(40), 가압펌프(24), 제1가온설비(30), 농축수순환라인(71), 제2가온설비(70), 세정수 탱크(90), 농축슬러지 반송라인(80), 투과수저장조(50) 등을 포함하고 있음을 알 수 있다.
혐기 소화조(10)에는 소화액이 저장되며, 투입라인(12)을 통해 농축조(20)로 혐기 소화조(10)에서 토출되는 소화액이 유입되게 된다. 또한, 막여과농축장치(40)는 농축조(20)에 저장된 소화액을 가압수로 하여 유입되어 투과수라인(45)으로 투과수를 토출시키고, 농축수 순환라인(71)으로 농축수를 토출시키게 된다.
또한, 가압펌프(24)는, 농축조(20)와 막여과농축장치(40)를 연결하는 가압라인(22) 상에 구비되어 농축조(20)에 저장된 소화액을 가압수로 막여과농축장치(40)로 유입시키는 동력을 제공하게 된다.
그리고, 제1가온설비(30)는, 가압라인(22) 상에 구비되어 가압수를 가온시키는 된다. 또한, 농축수 순환라인(71)은 막여과농축장치(40)와 농축조(20) 사이에 연결되어 농축수 순환라인(71)을 통해 농축수가 상기 농축조(20)로 순환되게 된다.
또한, 농축수 순환라인(71) 일측과 상기 가압라인(22) 일측을 연결하는 세정라인(91)을 포함하여, 세정수탱크(90)는, 세정라인(91) 상에 구비되며 내부에 세정수가 저장되게 된다.
그리고, 반송라인(80)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1가온설비(30) 후단 측의 가압라인(22) 일측과 혐기소화조(10) 사이에 연결되며, 반송라인(80)을 통해 농축조(20)에서 생성된 농축슬러지가 상기 혐기소화조(10)로 반송되게 된다.
또한, 제2가온설비(70)는 농축수순환라인(71) 상에 구비되어, 후에 설명되는 바와 같이, 여과모드시 농축수 순환라인(71)으로 유입된 농축수를 가열하게 되고, 세정모드시 세정수를 가열하게 된다.
따라서, 여과모드시에는, 농축조(20)에 저장된 소화액이 제1가온설비(30)에 의해 가열되어 막여과농축장치(40)로 가압수로서 유입되고, 막여과농축장치(40)에서 투과된 투과수는 투과수 저장조(50)에 저장된 후, 후속처리시설(60)로 투입되며, 막여과농축장치(40)의 농축수는 농축수순환라인(71)으로 유입되어 제2가온설비(70)에 의해 가온되어 농축조(20)로 순환되게 된다.
또한, 반송모드시에는, 농축조(20)에 생성된 농축슬러지가 제1가온설비(30)에 의해 가온되어 농축슬러지 반송라인(80)을 통해 혐기소화조(10)로 반송되게 된다.
그리고, 세정모드시에는, 세정수 탱크(90)에 저장된 세정수가 세정라인(91)을 통해 가압라인(22)으로 유입되고, 가압라인(22)으로 유입된 세정수는 제1가온설비(30)에 의해 가온되어 막여과농축장치(40)를 세정한 후, 일부 세정수는 농축수순환라인(71)을 통해 제2가온설비(70)에 의해 가온되어 상기 세정수탱크(90)로 순환되고, 나머지 세정수는 투과세정수라인(94)을 통해 세정수탱크(90)로 순환되게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치(40)를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)은 제1가온설비(30), 제2가온설비(70), 가압펌프(24)를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)은 혐기소화조(10)에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 제어부로 전송하는 소화조온도센서(11)를 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 농축조(20)에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 제어부로 전송하는 농축조온도센서(21)와, 제1가온설비(30)와 막여과농축장치(40)를 연결하는 가압라인(22) 상에 구비되어 막여과농축장치(40)로 유입되는 가압수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 가압수온도센서(31)를 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 막여과농축장치(40)와 상기 제2가온설비(70)를 연결하는 농축순환라인(71) 상에 구비되어 상기 농축수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축수온도센서, 및 상기 세정수탱크(90)에 저장된 세정수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 세정수온도센서를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 여과모드시, 제어부는 상기 농축조온도센서(21)에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서(31)에서 측정된 값을 기반으로 제1가온설비(30)를 제어하여 상기 가압수의온도를 조절하게 되고, 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 제2가온설비(70)를 제어하여 농축수의 온도를 조절하게 된다.
반면, 반송모드시, 제어부는 소화조온도센서(11)에서 측정된 값과 상기 농축조온도센서(21)에서 측정된 값을 기반으로 제1가온설비(30)를 제어하여 농축슬러지의 온도를 조절하게 된다.
또한, 세정모드시, 제어부는 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서(31)에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제1가온설비(30)를 제어하여, 막여과농축장치(40)로 유입되는 세정수의 온도를 조절하게 된다. 또한, 세정수온도센서에서 측정된 값과 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 제2가온설비(70)를 제어하여, 세정수탱크(90)로 유입되는 세정수의 온도를 조절하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)은 모드변경을 위한 다수의 밸브들을 포함하고 있다. 도 2에도시된 바와 같이, 농축조 밸브(23)는 농축조(20)의 토출단에 구비되며, 가압수밸브(25)는 막여과농축장치(40)의 유입단 측에 구비되고, 농축수밸브(73)는 제2가온설비(70)와 농축조(20)를 연결하는 농축수순환라인(71) 일측에 구비되게 됨을 알 수 있다.
그리고, 반송밸브(81)는 농축슬러지반송라인(80) 상에 구비되며, 세정수밸브(93)는 세정수탱크(90)의 유입단과 토출단 각각에 구비되고, 투과수밸브(44)는 투과수라인(45) 상에 구비되며, 투과세정수밸브(95)는 투과세정수라인(94) 상에 구비된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치(40)를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)은 막여과농축장치(40)의 유입단에 구비되어 상기 막여과농축장치(40)로 유입되는 가압수의 유입압을 실시간으로 측정하는 1차측압력측정부(41)와, 상기 막여과농축장치(40)의 투과수 토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치(40)에서 토출되는 투과수의 토출압을 실시간으로 측정하는 2차측압력측정부(42)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 막여과 농축장치(40)의 투과수토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치(40)에서 토출되는 투과수 유량값을 실시간으로 측정하는 투과수 유량측정부(43)를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 제어부는 상기 1차측 압력측정부(41)에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부(42)에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 여과모드를 세정모드로 전환시키게 된다.
구체적으로, 제어부는 상기 가압펌프(24)를 작동시키는 상태에서 상기 세정수밸브(93), 상기 투과세정수밸브(95)와 상기 가압수밸브(25)를 개방하고, 상기 농축조밸브(23), 상기 투과수밸브(44), 상기 농축수밸브(73)를 닫도록 하여 세정모드로 변환시키게 된다.
또한, 제어부는 투과수유량측정부(43)에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하는 경우, 반송모드로 전환시키게 된다. 구체적으로 가압펌프(24)를 작동시키는 상태에서, 반송밸브(81)를 개방하고, 상기 가압수밸브(25), 투과수밸브(44), 농축수밸브(73)를 닫아 반송모드로 변환시키게 된다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 자동방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 여과모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 반송모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 세정모드로 작동되는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템(100)의 구성도를 도시한 것이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부에 의한 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
여과모드로 작동되는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어부에 의해 가압펌프(24)를 가동시키는 상태에서, 농축조밸브(23), 가압수밸브(25), 투과수밸브(44), 농축수밸브(73)를 열고, 반송밸브(81), 투과세정수밸브(94), 세정수밸브(92)를 닫게 됨을 알 수 있다.
이러한 상태에서, 여과모드는 먼저, 혐기소화조(10)에 저장된 소화액이 토출되어 농축조(20)로 유입되게 된다. 그리고, 가압펌프(24)의 가동에 의해 농축조(20)에 저장된 소화액이 가압라인(22)을 통해 제1가온설비(30)로 유입되게 된다. 소화액은 제1가온설비(30)에 의해 가온되게 되고, 제1가온설비(30)에 의해 가온된 소화액은 가압수로서 막여과농축장치(40)로 유입되게 된다.
그리고, 가압수는 막여과농축장치(40)로 투입되어, 투과수 라인(45)을 통해 투과수가 토출되고, 농축수순환라인(71)을 통해 농축수가 토출되게 된다. 다음으로, 투과수라인(45)으로 토출된 투과수는 투과수 저장조(50)에 저장된 후, 후속처리시설(60)로 유입되게 된다. 반면, 농축수 순환라인(71)으로 토출된 농축수는 제2가온설비(70)로 유입되어 가온되게 된다. 제2가온설비(70)에 의해 가온된 농축수는 농축조(20)로 유입되게 된다.
이러한 과정에서, 앞서 언급한 바와 같이, 제어부는 농축조온도센서(21)에서 측정된 값과 가압수온도센서(31)에서 측정된 값을 기반으로 제1가온설비(30)를 제어하여 상기 가압수의 온도를 조절하고, 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제2가온설비(70)를 제어하여 상기 농축수의 온도를 조절하게 된다. 즉, 막여과농축장치(40)의 농축과정에서 손실된 온도만큼 재가온되어 농축조(20)로 순환되어 농축되게 된다.
그리고, 앞서 언급된 바와 같이, 제어부는 상기 1차측 압력측정부(41)에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부(42)에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 세정모드로 변환시키게 된다. 세정모드로의 전환은 가압펌프(24)가 가동되는 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 농축조밸브(23), 반송밸브(81), 투과수밸브(44), 농축수밸브(73)를 닫고, 가압수밸브(25), 세정수밸브(93), 투과세정수밸브(95)를 개방하게 된다.
이러한 세정모드에서, 가압펌프(24)의 작동에 의해 세정수탱크(90)에 저장된 세정수가 세정라인(91)으로 토출되어 가압라인(22)으로 유입되게 된다. 그리고, 가압라인(22)으로 유입된 세정수는 제1가온설비(30)에 의해 가온되게 된다. 다음으로, 제1가온설비(30)에 의해 가온된 세정수는 막여과농축장치(40)로 유입되어, 투과수라인(45)과 농축수순환라인(71) 각각으로 토출되게 된다. 이러한 토출과정에서 막여과농축장치(40)가 세정되게 된다.
그리고, 투과수라인(45)을 통해 토출된 세정수는 투과세정수라인(94)을 통해 세정수탱크(90)로 유입되고, 반면 농축수순환라인(71)으로 토출된 세정수는 제2가온설비(70)에 의해 가온된 후, 세정수탱크(90)로 유입되게 된다.
이러한 과정에서 앞서 설명한 바와 같이, 제어부는 세정수온도센서에서 측정된 값과 가압수온도센서(31)에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 제1가온설비(30)를 제어하여, 막여과농축장치(40)로 유입되는 세정수의 온도를 조절하게 된다.
또한, 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 제2가온설비(70)를 제어하여, 세정수탱크(90)로 유입되는 세정수의 온도를 조절하게 된다.
그리고, 제어부는 투과수유량측정부(43)에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하게 되는 경우, 반송모드로 변환시키게 된다. 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 가압펌프(24)를 가동시키는 상태에서, 농축조밸브(23)와 반송밸브(81)를 개방하고, 나머지, 가압수밸브(25), 투과수밸브(44), 투과세정수밸브(95), 농축수밸브(23), 세정수밸브(93)를 닫게 됨을 알 수 있다.
이러한 반송모드에서, 먼저, 가압펌프(24)에 의해 농축조(20)에 저장된 농축슬러지가 가압라인(22)으로 유입되게 된다. 그리고, 농축슬러지가 제1가온설비(30)에 의해 가온되게 되고, 가온된 농축슬러지가 농축슬러지 반송라인(80)을 통해 상기 혐기소화조(10)로 반송되게 된다.
이러한 과정에서 제어부는 앞서 언급한 바와 같이, 소화조온도센서(11)에서 측정된 값과 농축조온도센서(21)에서 측정된 값을 기반으로 제1가온설비(30)를 제어하여 농축슬러지의 온도를 조절하게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 고농축 유기성 폐수 시스템에 있어서,
    혐기 소화조;
    상기 혐기 소화조에서 토출되는 소화액이 유입되는 농축조;
    농축조에 저장된 소화액을 가압수로 하여 유입되어 투과수라인으로 투과수를 토출시키고, 농축수 순환라인으로 농축수를 토출시키는 막여과농축장치;
    상기 농축조와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 농축조에 저장된 소화액을 가압수로 상기 막여과농축장치로 유입시키는 가압펌프;
    상기 가압라인 상에 구비되어 상기 가압수를 가열시키는 제1가온설비;
    상기 막여과농축장치와 상기 농축조 사이에 연결되어 상기 농축수를 상기 농축조로 순환시키는 농축수 순환라인;
    상기 농축수 순환라인 일측과 상기 가압라인 일측을 연결하는 세정라인과, 상기 세정라인 상에 구비되며 내부에 세정수가 저장되는 세정수탱크;
    상기 제1가온설비 후단 측의 상기 가압라인 일측과 상기 혐기소화조 사이에 연결되며, 상기 농축조에서 생성된 농축슬러지를 상기 혐기소화조로 반송시키는 농축슬러지 반송라인;를 포함하여,
    여과모드시, 농축조에 저장된 소화액이 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 막여과농축장치로 가압수로서 유입되고,
    반송모드시 상기 농축조에 생성된 농축슬러지가 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 농축슬러지 반송라인을 통해 상기 혐기소화조로 반송되는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 농축수순환라인 상에 구비되는 제2가온설비를 더 포함하고,
    여과모드시, 농축조에 저장된 소화액이 상기 제1가온설비에 의해 가열되어 상기 막여과농축장치로 가압수로서 유입되고, 상기 막여과농축장치에서 투과된 투과수는 투과수 저장조로 유입되며 상기 막여과농축장치의 농축수는 농축수순환라인으로 유입되어 상기 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 농축조로 순환되는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    세정모드시, 상기 세정수 탱크에 저장된 세정수가 세정라인을 통해 상기 가압라인으로 유입되고, 상기 가압라인으로 유입된 세정수는 상기 제1가온설비에 의해 가온되어 상기 막여과농축장치를 세정한 후, 일부 세정수는 농축수순환라인을 통해 상기 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 세정수탱크로 순환되고, 나머지 세정수는 투과세정수라인을 통해 상기 세정수탱크로 순환되는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1가온설비, 상기 제2가온설비, 상기 가압펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 혐기소화조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 소화조온도센서;
    상기 농축조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축조온도센서;
    상기 제1가온설비와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 가압수온도센서;
    상기 막여과농축장치와 상기 제2가온설비를 연결하는 농축수순환라인 상에 구비되어 상기 농축수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축수온도센서; 및
    상기 세정수탱크에 저장된 세정수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 세정수온도센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    여과모드시, 상기 제어부는 상기 농축조온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 가압수의온도를 조절하고, 상기 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여 상기 농축수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    반송모드시, 상기 제어부는 상기 소화조온도센서에서 측정된 값과 상기 농축조온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 농축슬러지의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    세정모드시, 상기 제어부는 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여, 상기 막여과농축장치로 유입되는 세정수의 온도를 조절하고, 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여, 상기 세정수탱크로 유입되는 세정수의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 농축조의 토출단에 구비되는 농축조밸브와, 상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되는 가압수밸브와, 상기 제2가온설비와 상기 농축조를 연결하는 농축수순환라인 일측에 구비되는 농축수밸브와, 상기 농축슬러지반송라인 상에 구비되는 반송밸브와, 상기 세정수탱크의 유입단과 토출단 각각에 구비되는 세정수밸브와, 상기 투과수라인 상에 구비되는 투과수밸브와, 상기 투과세정수라인 상에 구비되는 투과세정수밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 유입압을 실시간으로 측정하는 1차측압력측정부와, 상기 막여과농축장치의 투과수 토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수의 토출압을 실시간으로 측정하는 2차측압력측정부와, 상기 막여과 농축장치의 투과수토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수 유량값을 실시간으로 측정하는 투과수 유량측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 1차측 압력측정부에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 제어부는 상기 가압펌프를 작동시키는 상태에서 상기 세정수밸브, 상기 투과세정수밸브와 상기 가압수밸브를 개방하고, 상기 농축조밸브, 상기 투과수밸브, 상기 농축수밸브를 닫도록 하여 세정모드로 변환시키는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 투과수유량측정부에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 상기 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하는 경우, 상기 가압펌프를 작동시키는 상태에서, 상기 반송밸브를 개방하고, 상기 가압수밸브, 투과수밸브, 농축수밸브를 닫아 반송모드로 변환시키는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템.
  13. 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법에 있어서,
    혐기소화조에 저장된 소화액이 토출되어 농축조로 유입되는 단계;
    가압펌프의 가동에 의해 농축조에 저장된 소화액이 가압라인을 통해 제1가온설비로 유입되어 가온되는 단계;
    상기 제1가온설비에 의해 가온된 소화액이 가압수로서 상기 막여과농축장치로 유입되어, 상기 막여과농축장치에서 투과수 라인으로 투과수를 토출시키고, 농축수순환라인으로 농축수를 토출시키는 단계; 및
    상기 투과수는 투과수라인을 통해 투과수 저장조에 저장된 후, 후속처리시설로 유입되고, 상기 농축수는 농축수순환라인을 통해 제2가온설비로 유입되어 가온되어 상기 농축조로 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 농축조에 저장된 소화액의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축조온도센서와, 상기 제1가온설비와 상기 막여과농축장치를 연결하는 가압라인 상에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 가압수온도센서와, 상기 막여과농축장치와 상기 제2가온설비를 연결하는 농축수순환라인 상에 구비되어 상기 농축수의 온도를 실시간으로 측정하여 상기 제어부로 전송하는 농축수온도센서를 포함하고,
    제어부가 상기 농축조온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 가압수의온도를 조절하고, 상기 농축수온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여 상기 농축수의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 막여과농축장치의 유입단에 구비되어 상기 막여과농축장치로 유입되는 가압수의 유입압을 실시간으로 측정하는 1차측압력측정부와, 상기 막여과농축장치의 투과수 토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수의 토출압을 실시간으로 측정하는 2차측압력측정부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 1차측 압력측정부에서 측정된 1차측 압력값과 상기 2차측 압력측정부에서 측정된 2차측 압력값을 실시간으로 전송받아 막여과 저항값을 연산하고, 상기 막여과 저항값이 기설정된 저항값 이상이 되는 경우, 세정모드로 변환시키고,
    상기 세정모드는,
    가압펌프의 작동에 의해 세정수탱크에 저장된 세정수가 세정라인으로 토출되어 상기 가압라인으로 유입되는 단계;
    상기 세정수가 제1가온설비에 의해 가온되는 단계;
    가온된 상기 세정수가 막여과농축장치로 유입되어, 투과수라인과 농축수순환라인 각각으로 토출되는 단계; 및
    투과수라인을 통해 토출된 세정수는 투과세정수라인을 통해 상기 세정수탱크로 유입되고, 농축수순환라인으로 토출된 세정수는 제2가온설비에 의해 가온되어 상기 세정수탱크로 유입되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    제어부가 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 가압수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여, 상기 막여과농축장치로 유입되는 세정수의 온도를 조절하고, 상기 세정수온도센서에서 측정된 값과 상기 농축수온도센서에서 측정된 세정수의 온도값을 기반으로 상기 제2가온설비를 제어하여, 상기 세정수탱크로 유입되는 세정수의 온도를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 막여과 농축장치의 투과수토출단에 구비되어 상기 막여과농축장치에서 토출되는 투과수 유량값을 실시간으로 측정하는 투과수 유량측정부를 포함하고,
    제어부가 상기 투과수유량측정부에서 측정된 투과수유량값을 기반으로 투과수 누적유량을 연산하여, 상기 투과수 누적유량이 기 설정된 수량을 초과하는 경우, 반송모드로 변환시키는 단계를 포함하며,
    상기 반송모드는,
    가압펌프에 의해 상기 농축조에 저장된 농축슬러지가 가압라인으로 유입되는 단계;
    상기 농축슬러지가 상기 제1가온설비에 의해 가온되는 단계; 및
    가온된 상기 농축슬러지가 농축슬러지 반송라인을 통해 상기 혐기소화조로 반송되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 소화조온도센서에서 측정된 값과 상기 농축조온도센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 제1가온설비를 제어하여 상기 농축슬러지의 온도를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가온식 막여과 농축장치를 이용한 고농축 유기성 폐수 시스템의 작동방법.
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