KR100413593B1 - 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템과 그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 활성슬러지 공정 또는 하·폐수 고도처리 공정에서 발생되는 슬러지를 오존 처리함으로써 슬러지의 일부를 분해, 가용화하여 슬러지 발생량의 감량화를 달성하고 오존 처리 후 슬러지의 재활용을 가능하게 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

슬러지는 다시 처리되어야 할 폐기물로 인식되고 그 처리를 위해 상당한 에너지가 사용되는 것으로 알려져 있으나, 지금까지 슬러지 처리처분기술은 별다른 발전이 없어 새로운 처리처분의 기술 개발이 절실히 요구되는 시점이다.

본 발명은 슬러지의 오존 처리로 슬러지 감량화를 이루고, 침전된 잔여슬러지의 농축성 및 탈수성을 개선시켜 슬러지 처리비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 탈수 공정 후 발생하는 슬러지 케이크의 부피를 대폭적으로 줄일 수 있다. 또한 최종슬러지 케이크는 오존에 의해서 거의 완벽하게 살균되어 부패성 및 병원균이 제거되며 낮은 함수율과 유기물 함량으로 인하여 산림, 농지 등에 살포 가능한 법적 기준의 대부분을 만족시켜 토지 개량제나 매립지 복토재 등으로 재활용하는 것이 가능하다.

Description

오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템과 그 방법{System and Process for Ozone-Enhanced Reduction and Recycling of Wastewater Sludge}

본 발명은 하·폐수처리에서 폐기되는 슬러지를 오존으로 처리하여 슬러지를 감량화 및 재활용시키는 시스템과 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 활성슬러지 공정 또는 하·폐수 고도처리 공정에서 발생되는 슬러지를 오존 처리함으로써 슬러지의 일부를 분해, 가용화 하여 슬러지 발생량의 감량화를 달성하고 오존 처리 후 잔여슬러지 고형물의 농축성 및 탈수성을 획기적으로 개선하여 최종슬러지의 케이크 부피를 감소시키며, 낮은 함수율과 유기물 함량으로 재활용이 가능한 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템과 그 방법에 관한 것이다.

현재 대부분의 하·폐수처리 방식은 20세기초 개발된 활성슬러지법이 하수처리의 대표적 공정으로 발전하였고, 그 처리목표가 유기물, 부유고형물에서 질소, 인 및 미량물질로 변화하면서 처리 공정이 고도화되는 비약적 발전이 있었다.

그러나 이 과정에서 유기물은 25~30% 정도만 무기화 처리되고 나머지는 폐활성슬러지 또는 1차 슬러지 형태로 남게 된다. 슬러지는 하수처리 과정에서 발생하는 액상 부유물질의 총칭으로서, 하수 슬러지를 좁은 의미로는 1차 슬러지, 잉여슬러지, 반송슬러지, 농축슬러지 및 소화슬러지 등이라 하고, 넓은 의미로는 침사, 스크린 협잡물 및 스컴도 포함된다. 이와 같이 하수처리 과정에서 오염물의 많은 부분이 처리수와 오염물질(슬러지)로 분리되어 존재하게 될 뿐 완전한 처리는 일어나지 않게 된다. 따라서 슬러지는 다시 처리되어야 할 폐기물로 인식되고 또한 그 처리를 위해 하수처리에 소요되는 전체 에너지의 38%, 전체 비용의 40%가 사용되는 것으로 알려져 있다. 이러한 실정임에도 불구하고 슬러지 처리처분은 지난 수십년동안 오폐수 처리 시스템이 고도화하는데 비하여 별다른 발전이 없었다. 또한 폐기물 최종 처분지에서도 반입을 꺼리고 있으며 우리나라에서도 2001년부터는 매립지 반입이 금지되어 있어 새로운 처리처분의 기술 개발이 절실히 요구되는 시점이다.

슬러지 처리시설은 슬러지 중의 유기물을 무기물로 바꾸는 생화학적 안정화, 병원균을 제거하는 위생적인 안전화, 처리처분 대상량을 적게 하는 감량화, 및 처분의 확실성 등을 목적으로 한다. 하수 슬러지를 유효하게 처리처분하는 방법은 재활용하여 에너지 및 자원을 회수하는 것이 최선일 것이다. 이러한 기술은 선진국에서는 이미 연구가 진행되었으며 그 중 일부는 실용화되고 있다. 슬러지 재이용은 토양환원, 고형연료, 건설자재, 장식품, 에너지 생산, 자원회수 등을 들 수 있다.

토양환원은 토양의 유기물 공급과 산성화 방지의 측면에서 매우 유용하며, 그 대표적 방법인 퇴비화를 통한 녹농지법은 최근 주목받고 있는 방법 중 하나로 소각회, 용융 슬래그 등 열처리 부산물을 제품화하여 이용하는 방법이다. 하수 슬러지 중에는 유기물을 많이 포함하는 것이 있어 이것을 연료로 사용하려는 시도도 이루어지고 있다. 이와 같이 연료로 사용하려는 경우에는 탈수 케이크의 열량회수를 위하여 수분을 제거하여 얻은 건조 케이크를 사용한다. 이밖에도 이전부터 사용되던 전형적인 방법인 혐기성 소화에 따른 메탄회수 등이 있다. 메탄 생성에서도 최근에는 슬러지의 가수분해를 이용한 에너지 생산의 증대 및 고효율 반응조를 사용한 효과적인 에너지 생산을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 슬러지의 유효이용은 슬러지의 효과적인 전처리를 필수적으로 요구하기 때문에 아직까지는 경제적인 대안으로서 일반화되지 못하고 있다. 보다 적극적인 대응기술은 슬러지의 발생량(질량 또는 부피 감소)을 저감하고 재활용하는 기술이다. 이러한 기술 중 대표적인 기술이 슬러지의 분해 및 가용화 기술이라고 할 수 있다. 기존 슬러지의 분해 및 가용화 기술은 메탄발효의 고율화 및 가수분해액 즉 가용화 유기물의 이용을 위한 전처리로서 연구되어 왔다. 슬러지 가수분해 기술은 애초 혐기성 소화의 전처리, 감량화 및 탈수성 개선의 목적으로 개발이 시도되었으나 용출 유기물의 고도처리 탄소원으로 이용 등 활용 가능성이 매우 높은 기술이다. 이러한 개념은 북유럽 여러 나라에서 공동 개발(컨소시엄 project)하여 상업화하고 있는 산 및 열 소화액을 이용한 고도처리 효율 개선에서 일부 응용되고 있다. 따라서 염색폐수 및 난분해성 폐기물의 처리 경험이 있는 오존 조사를 슬러지 처리 시스템에 도입하여 슬러지 감량화 및 자원화의 기술로 개발한다면 슬러지 처리 및 자원 재활용의 효과를 거둘 수 있을 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 하·폐수 슬러지를 오존 처리함으로써 슬러지의 분해 및 가용화를 통한 슬러지의 감량화, 및 잔재물의 재활용성을 높일 수 있는 기술을 제공함을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 슬러지의 고액분리성을 향상시켜 감량화 후 잔여슬러지의 농축성 및 탈수성을 개선하여 최종슬러지의 케이크 부피를 감소시켜 처리를 용이하게 하고, 슬러지의 살균을 가능하게 하여 악취를 예방하고 병원균을 사멸시켜 슬러지의 위생적인 안정화를 이루는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템의 공정 예시도,

도 2는 본 발명에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 공정에서 잉여슬러지에 오존을 접촉시키는 처리 공정도,

도 3은 본 발명에 있어서 거품 발생을 억제하기 위한 스프레이 노즐 및 소포용 교반기가 장착된 오존 처리조도,

도 4는 오존 투여에 따른 슬러지 분해 및 가용화 실험 결과도,

도 5는 오존 투여에 따른 슬러지 농축성 개선 실험 결과도,

도 6은 오존 투여에 따른 슬러지 탈수성 개선 실험 결과도.

*도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명

20 : 생물반응조 21 : 2차 침전지

22 : 오존 처리조 23 : 농축조

24 : 탈수기 25 : 오존 발생장치

26 : 주입조 27 : 혼합기

28 : 순환펌프

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템은, 슬러지의 발생량을 감량화하고 슬러지를 재활용하기 위한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템으로서, 산소 또는 공기에 고압 전기 흐름을 이용하여 슬러지 처리용 오존가스를 발생시키는 오존 발생장치, 슬러지를 오존 가스와 접촉시키는 오존 접촉장치가 장착된 오존 처리조, 오존 처리 슬러지를 농축시켜 침전시키는 농축조, 침전슬러지를 탈수시키는 탈수기, 및 상기의 농축조에서 유출되는 상징액 및 탈수기에서 유출되는 탈리액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시키는 수송관을 포함하여 구성되고, 상기 오존 처리조에 장착된 오존 접촉장치는 미처리 슬러지를 벤튜리관으로 통과시킬때 생성되는 부압을 이용하여 오존 가스를 흡입시켜 접촉시키는 벤튜리식 인젝터 또는 산기관을 사용하고, 상기 오존 처리조는, 거품 발생을 억제하기 위하여, 슬러지액을 순환시켜 상부에서 뿌려주는 스프레이 노즐 또는 액면을 교반하는 소포용 교반기를 장착한 것을 특징으로 한다.본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템에 있어서, 상기의 오존 처리조는, 액의 계면이 거품에 의해 상승하는 것을 방지하기 위하여, 하수원수, 처리수 가운데 일부를 오존 처리조로 유도하여 처리조 내의 거품을 분쇄하고, 액상을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템에 있어서, 상기의 농축조는 중력식 농축조, 부상식 농축조, 및 원심분리식 농축조 가운데 선택되는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템에 있어서, 상기의 농축조는 오존 처리에 의해 침강성이 개선된 오존 처리조를 동시에 중력 침전조로 사용하는 것을 특징으로 한다.본 발명에 의한 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템에 있어서, 상기의 탈수기는 진공 탈수기, 가압 여과 탈수기, 벨트프레스 탈수기, 원심 탈수기, 및 천일 건조식 탈수기 가운데 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법은, 슬러지의 발생량을 감량화하고 슬러지를 재활용하기 위한 슬러지 감량화 및 재활용 방법으로서, 오존 처리조에 공급된 하·폐수처리 후의 폐기 슬러지를 벤튜리식 인젝터 또는 산기관을 사용하여 부유물질 단위무게당 0.001 내지 10 비율의 오존 가스와 접촉시켜 슬러지를 분해, 가용화시키는 단계(a); 상기 단계(a)의 오존 처리 후 잔여 슬러지를 농축하여 침전시키고, 농축조에서 유출되는 상징액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시켜 탄소원으로 재활용하는 단계(b); 및 상징액 반송 후 침전슬러지에 응집제를 첨가하고 탈수시켜 슬러지 케이크로 전환시키고, 탈수기에서 유출되는 탈리액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시켜 탄소원으로 재활용하는 단계(c)를 포함하여 이루어지고, 상기 단계(a)의 오존 처리시 거품 발생을 억제하기 위하여 스프레이 노즐을 이용하여 슬러지액을 순환시켜 상부에서 뿌려주거나, 소포용 교반기를 이용하여 액면을 교반시키는 것을 특징으로 한다.본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법에 있어서, 상기 단계(a)의 오존 처리시 액의 계면이 거품에 의해 상승하는 것을 방지하기 위하여, 하수원수, 처리수 가운데 일부를 오존 처리조로 유도하여 처리조 내의 거품을 분쇄하고, 액상을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법에 있어서, 상기 단계(b)에 사용되는 농축조는 중력식 농축조, 부상식 농축조, 및 원심분리식 농축조 가운데 선택되는 것을 특징으로 한다.본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법에 있어서, 상기 단계(b)에 사용되는 농축조는 오존 처리에 의해 침강성이 개선된 오존 처리조를 동시에 중력 침전조로 이용하는 것을 특징으로 한다.본 발명의 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법에 있어서, 상기 단계(c)에 사용되는 탈수기는 진공 탈수기, 가압 여과 탈수기, 벨트프레스 탈수기, 원심 탈수기, 및 천일 건조식 탈수기 가운데 선택되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 2차 침전지에서 배출되는 잉여슬러지를 오존 처리조에서 분해 및 가용화 시킨다. 2차 침전지는 폭기조에서 일정 시간 체류한 활성슬러지를 받아 혼합액을 침전, 분리시켜 상징액(처리수)과 활성슬러지를 분리시키는 곳이며, 잉여슬러지는 최종 침전지에서 침전에 의하여 생긴 슬러지 중 재이용되는 반송슬러지를 제외한 폐기되는 슬러지를 지칭한다.

본 발명은 활성슬러지 처리공정을 포함하여 다양한 형태의 연속식 및 회분식고도처리 시스템에 적용 가능하다. 오존 발생장치(도 2의 25)는 산소 또는 공기에 고압전기 흐름을 받아 발생된 방전으로 산소의 일부를 오존으로 바꾸는 것으로 이 때 동시에 자외선을 발생한다. 오존 처리조에 장착되는 오존 접촉장치는 순환 펌프(도 2의 28)에 의해 압력이 걸린 상태에서 미처리 슬러지를 벤튜리관으로 통과시킬 때 생성되는 부압을 이용하여 오존 가스를 흡입시켜 접촉시키는 벤튜리식 인젝터 또는 산기관을 사용한다. 하·폐수처리에서 폐기되는 슬러지를 오존 처리시 사용하는 오존의 양은 처리의 효율성 및 경제성을 고려하여 슬러지 건조고형물 단위무게당 0.001 내지 10 비율, 바람직하게는 0.01 내지는 2 비율로 한다.

한편 슬러지 오존처리 과정에서는 슬라임층이 분해되면서 다량의 거품이 발생하는데, 그 소포를 위하여 오존 처리조는 도 3a 및 도 3b에서 보는 바와 같이 스프레이 노즐 또는 소포용 교반기를 설치한다. 스프레이 노즐은 슬러지액을 순환시켜 상부에서 뿌려줌으로써 오존 주입에 의한 거품 발생을 억제하고, 소포용 교반기는 액면을 교반함으로써 오존 주입에 의한 거품 발생을 억제한다. 또한 오존 처리조는 하수원수, 처리수 가운데 일부를 오존 처리조로 유도하여 처리조 내의 거품을 분쇄함으로써 액의 계면이 거품에 의해 상승하는 것을 방지하여 액상(계면)을 일정하게 유지시킨다.

오존 주입방법은 회분식 또는 연속식으로 오존 발생장치(도 2의 25)로부터 주입되며 이와 같은 오존 주입으로 슬러지 내 유기성 물질이 산화되면서 용출된다. 이로 인해 상징액의 탁도 및 용존 유기물 등이 오존처리 후 다량 증가한다. 이 용출 과정을 통해서 가용화 되거나 침전되지 않는 미세입자화된 유기물은 상징액과함께 하수 처리조의 탈질조로 (또는 탈질기안에) 반송되어 하수의 질소, 인 제거에 탄소원으로 활용됨으로써 별도의 처리시설 없이 생물학적으로 분해 처리되므로 그만큼의 슬러지 감량화가 가능하다.

도 4에서 보는 바와 같이 오존 처리한 슬러지는 오존 투입량이 증가함에 따라 분해, 가용화 되는 양이 증가하며 오존 투여량 0.5g-O₃/g-SS에서 약 66%, 1g-O₃/g-SS에서 약 72%의 고형 슬러지가 분해, 가용화, 미세입자화 등을 통하여 감소됨을 알 수 있다.

오존 처리조에서 오존의 강한 산화력에 의해 파괴되어 가용화 되거나 탄산가스로 분해되어 처리된 후 유출되는 잔여슬러지는 농축조(23)로 유입된다.

슬러지의 농축은 슬러지의 함수율을 감소시키고 고형물의 농도를 증가시킴으로써 부피를 감소시키는 방법으로 중력식, 부상식, 원심분리식 농축법이 있다. 중력식 농축조는 가장 간단한 방법으로 중력에 의한 자연침강 및 압밀을 이용한 방법으로서 가장 보편적으로 이용되는 농축방법이다. 비교적 넓은 면적을 필요로 하며 물과 비중차가 적은 슬러지나 유지분이 있는 슬러지는 농축이 어려우며 소석회(lime)슬러지, 1차 슬러지와 활성슬러지는 농축효율이 좋다. 부상식 농축조는 작은 공기방울을 수면에 투입시켜 수면의 입자와 결합한 다음 부력에 의하여 고형물을 부상시키는 방법으로, 비중차가 적은 슬러지의 분리에 잘 이용되며 주로 활성슬러지와 같은 가벼운 슬러지의 농축에 잘 이용된다. 부지 요구는 중력식 보다 적으나 효율을 높이기 위하여 화학약품을 사용한다. 부상식 농축조의 종류는 공기부상법, 용존공기부상법, 진공부상법이 있는데 이들 중 용존공기부상법을 널리 사용하고 있다. 원심농축조는 원심분리기를 이용한 강제적인 슬러지 농축방법이며 설치면적이 작아도 된다. 농축방법의 결정은 일반적으로 처리부의 면적이 있을 경우 슬러지의 비중에 따라 중력식, 부상식, 원심분리식 농축법을 사용하며 면적의 여유가 없을 경우 원심 농축법을 사용한다.

슬러지를 농축시키면 슬러지의 부피가 감소되면서 슬러지 처리시설에 가해지는 용적부하가 감소되고 그 결과 처리효율이 증가하는 등 이점이 있다. 즉 슬러지가 농축됨으로써 슬러지 수송시 수송관과 펌프의 용량이 축소되고, 다음 단계 시설의 용량을 감소시킬 수 있고, 사용되는 약품 및 연료가 감소되어 슬러지 처리비용을 절감할 수 있다. 본 발명에 의해 슬러지를 오존 처리한 경우 부유입자의 친화력 및 유기물의 결합력을 증가시켜 침전효과를 개선시킴으로써 농축 효율을 높일 수 있다. 따라서 본 시스템에서는 소규모의 경우 오존처리에 의해 개선된 침강성을 이용하여 오존 처리조를 중력 침전조로 동시에 활용할 수 있다.

농축조(23)에서 슬러지 침전 후 유출되는 상징액은 하수 처리조로(20) 유입된다. 상징액은 현탁액을 침전시킬 경우 저부에는 슬러지가 가라앉고 상부에는 비교적 맑은 물이 층을 이루게 되는데 이 상부의 액체를 지칭한다. 오존에 의해서 가용화 또는 미세입자화된 유기물을 포함하고 있는 상징액은 슬러지 내에 있는 미생물들의 세포막이 파괴되면서 생분해성이 대폭 향상되어 하수 처리조에서 탄소원으로 이용되면서 용이하게 분해처리 된다.

슬러지는 함수율 95% 이상의 수분을 함유하고 있기 때문에 유동성이 강하며용적이 크다. 따라서 슬러지를 최종 처분하기 전에 함수율을 85% 이하로 감소시켜 부피를 감소시키고 취급이 용이하도록 만들기 위해서 통상 탈수를 시킨다. 이와 같이 고형물로 취급할 수 있는 정도까지 탈수된 슬러지를 탈수 케이크라 하며 탈수가 어려운 잉여슬러지의 통상 함수율이 85% 이하이다. 탈수기의 종류로서 진공 탈수기는 비교적 입자가 거친 슬러지를 진공펌프에 의하여 여포에 흡착케 하여 그 여포 양측의 압력차를 이용하는 것이고, 가압여과 탈수기는 한 변 또는 직경이 0.5~1.5cm의 정사각형 또는 원형의 여판에 슬러지를 가압충진하여 탈수하는 것이며, 벨트프레스는 상,하 여과포 사이의 슬러지를 일정한 압력으로 가압하여 탈수하는 것이고, 원심 탈수기는 슬러지의 수분과 고형물의 분리를 원심력을 이용하는 방법으로 스크루 디캔터(screw decanter)형이 사용되는 것이다. 그밖에 슬러지를 여상에 두어 태양의 열이나 바람으로 자연히 건조하여 수분의 일부를 모래로 여과. 탈수하는 천일 건조 방법도 있다.

본 발명에 의해 슬러지를 오존 처리 후 농축하여 얻은 침전슬러지는 적절량의 응집제 투여와 탈수공정을 통하여 최종 케이크로 전환되며 탈리액은 침전조의 상징액과 마찬가지로 사용되고 이 때 기존의 처리방법에 비해 케이크 발생부피를 대폭 줄일 수 있게 된다.

도 5에서 보는 바와 같이 시간에 따른 농축슬러지 부피의 변화에 있어서, 오존 처리를 거친 경우 슬러지의 농축성이 향상되는 것을 알 수 있다.

한편 도 6에 보는 바와 같이 오존 주입량에 따른 최종슬러지 케이크함수율(C_k)의 변화에 있어서, 오존 주입량이 0.5g-O₃/g-SS에 도달하기까지 지속적으로 함수율이 줄어 55%에까지 이르는 것을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명으로 슬러지 감량화를 통한 처리비용 절감과 최종발생 케이크의 재활용을 촉진하는 효과를 이룰 수 있다. 오존을 이용한 슬러지 분해를 통하여 고형 슬러지 중 일부는 무기화되어 소멸되고 일부는 가용화 또는 미세부유입자화 되어, 상징액 및 탈리액을 하수 처리조로 반송·이용할 경우 전체적으로 최고 30~80% 정도의 부피 감량화가 가능하다(도 4).

한편 침전된 잔여슬러지는 오존 처리 과정에서 농축성 및 탈수성이 개선되어 슬러지 처리비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 탈수 공정 후 발생하는 슬러지 케이크의 부피를 대폭적으로 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 의해 오존 처리된 슬러지 케이크는 오존에 의해서 거의 완벽하게 살균되어 부패성 및 병원균이 제거되며 낮은 함수율과 유기물 함량으로 인하여 산림, 농지 등에 살포 가능한 법적 기준의 대부분을 만족시켜 토지 개량제나 매립지 복토재 등으로 재활용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

1. 슬러지의 발생량을 감량화하고 슬러지를 재활용하기 위한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템으로서,

   산소 또는 공기에 고압 전기 흐름을 이용하여 슬러지 처리용 오존가스를 발생시키는 오존 발생장치,

   슬러지를 오존 가스와 접촉시키는 오존 접촉장치가 장착된 오존 처리조,

   오존 처리 슬러지를 농축시켜 침전시키는 농축조,

   침전슬러지를 탈수시키는 탈수기, 및

   상기의 농축조에서 유출되는 상징액 및 탈수기에서 유출되는 탈리액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시키는 수송관을 포함하여 구성되고,

   상기 오존 처리조에 장착된 오존 접촉장치는 미처리 슬러지를 벤튜리관으로 통과시킬때 생성되는 부압을 이용하여 오존 가스를 흡입시켜 접촉시키는 벤튜리식 인젝터 또는 산기관을 사용하고,

   상기 오존 처리조는, 거품 발생을 억제하기 위하여, 슬러지액을 순환시켜 상부에서 뿌려주는 스프레이 노즐 또는 액면을 교반하는 소포용 교반기를 장착한 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기의 오존 처리조는, 액의 계면이 거품에 의해 상승하는 것을 방지하기 위하여, 하수원수, 처리수 가운데 일부를 오존 처리조로 유도하여 처리조 내의 거품을 분쇄하고, 액상을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기의 농축조는 중력식 농축조, 부상식 농축조, 및 원심분리식 농축조 가운데 선택되는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템.
8. 제1항에 또는 제7항에 있어서,

   상기의 농축조는 오존 처리에 의해 침강성이 개선된 오존 처리조를 동시에 중력 침전조로 사용하는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템.
9. 제1항에 있어서,

   상기의 탈수기는 진공 탈수기, 가압 여과 탈수기, 벨트프레스 탈수기, 원심 탈수기, 및 천일 건조식 탈수기 가운데 선택되는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 시스템.
10. 슬러지의 발생량을 감량화하고 슬러지를 재활용하기 위한 슬러지 감량화 및 재활용 방법으로서,

    오존 처리조에 공급된 하·폐수처리 후의 폐기 슬러지를 벤튜리식 인젝터 또는 산기관을 사용하여 부유물질 단위무게당 0.001 내지 10 비율의 오존 가스와 접촉시켜 슬러지를 분해, 가용화시키는 단계(a);

    상기 단계(a)의 오존 처리 후 잔여 슬러지를 농축하여 침전시키고, 농축조에서 유출되는 상징액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시켜 탄소원으로 재활용하는 단계(b); 및

    상징액 반송 후 침전슬러지에 응집제를 첨가하고 탈수시켜 슬러지 케이크로 전환시키고, 탈수기에서 유출되는 탈리액을 하수 고도처리시스템의 탈질조로 반송시켜 탄소원으로 재활용하는 단계(c)를 포함하여 이루어지고,

    상기 단계(a)의 오존 처리시 거품 발생을 억제하기 위하여 스프레이 노즐을 이용하여 슬러지액을 순환시켜 상부에서 뿌려주거나, 소포용 교반기를 이용하여 액면을 교반시키는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 단계(a)의 오존 처리시 액의 계면이 거품에 의해 상승하는 것을 방지하기 위하여, 하수원수, 처리수 가운데 일부를 오존 처리조로 유도하여 처리조 내의 거품을 분쇄하고, 액상을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 단계(b)에 사용되는 농축조는 중력식 농축조, 부상식 농축조, 및 원심분리식 농축조 가운데 선택되는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법.
13. 제10항 또는 제12항에 있어서,

    상기 단계(b)에 사용되는 농축조는 오존 처리에 의해 침강성이 개선된 오존 처리조를 동시에 중력 침전조로 이용하는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법.
14. 제10항에 있어서,

    상기 단계(c)에 사용되는 탈수기는 진공 탈수기, 가압 여과 탈수기, 벨트프레스 탈수기, 원심 탈수기, 및 천일 건조식 탈수기 가운데 선택되는 것을 특징으로 하는 오존 처리에 의한 슬러지 감량화 및 재활용 방법.