KR101157578B1 - Pressure and vacuum dividing waste water disposal system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산분뇨, 수산폐기물 등의 폐수를 처리하는 폐수 정화 시스템에 관한 것으로서, 특히 탈수와 찌꺼기의 분리 및 정화를 효율적으로 할 수 있도록 한 축산 폐수의 처리장치에 관한 것으로, 축산분뇨 집수조에 모인 오?폐수의 고상성분과 액상성분을 분리하기 위한 고액분리기와; 상기 고액분리기로부터 분리된 액상성분이 응집제와 함께 투입되어 진공상태에서 다단계로 진행되어 교반을 함으로써 응집이 일어나게 하는 가압진공응집조와; 상기 가압진공응집조의 상단과 슬러지배출닥트로 연결되어 배출된 슬러지를 탈수하여 배출시키는 탈수기와; 상기 가압진공응집조 및 탈수기에서 분리되는 액상성분에 포함된 응집제 및 응집보조제의 잔여성분을 제거해주는 여과조; 및 상기 여과조에서 분리된 액상성분을 미생물에 의해 정화시켜 주는 정화부;를 포함하여 구성되는 가압식 진공분리 폐수처리시스템을 제공한다.The present invention relates to a wastewater purification system for treating wastewater such as livestock manure and fishery waste, and more particularly, to an apparatus for treating livestock wastewater that can efficiently separate and purify dehydration and residues. A solid-liquid separator for separating the solid and liquid components of the wastewater; A pressurized vacuum agglomeration tank in which the liquid component separated from the solid-liquid separator is introduced together with a flocculant and agglomerated by agitation by proceeding in a multi-step in a vacuum state; A dehydrator connected to an upper end of the pressurized vacuum coagulation tank and a sludge discharge duct to dehydrate and discharge the sludge discharged; A filtering tank for removing residual components of the flocculant and the flocculant aid contained in the liquid component separated from the pressurized vacuum coagulation tank and the dehydrator; It provides a pressurized vacuum separation wastewater treatment system comprising a; and a purifying unit for purifying the liquid component separated from the filtration tank by the microorganism.
폐수분리, 양돈폐수, 수산폐수 Wastewater Separation, Swine Wastewater, Fishery Wastewater
Description
본 발명은 축산분뇨, 수산폐기물 등의 폐수를 처리하는 폐수 정화 시스템에 관한 것으로서, 특히 탈수와 슬러지의 분리 및 정화를 효율적으로 할 수 있도록 한 축산 폐수의 처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater purification system for treating wastewater such as livestock waste, fishery waste, and the like, and more particularly, to an apparatus for treating livestock wastewater, which enables efficient dewatering and sludge separation and purification.
일반적으로 소, 돼지, 닭 등의 가축이 사육되는 축사에는 분뇨가 쌓이게 되므로 이를 수시로 청소하여 제거해 주어야만 환경을 보호하고, 사육되는 가축들의 건강을 유지할 수 있게 된다. 따라서 상기 축사에 있어 바닥의 분뇨를 청소하는 작업은 배수로 측으로 기울어지게 형성된 바닥면에 분뇨가 쌓이고, 이에 물을 살수하여 청소해 주는 방법이 대부분 이용되고 있으나, 그 과정에서 많은 양의 물에 분뇨가 함유되므로, 이를 정화하여 처리하는 방법이 필요하며, 많은 문제들이 제기되어 왔었다. In general, livestock such as cattle, pigs, chickens, etc. are raised in the barn, manure is accumulated, so you need to clean and remove them from time to time to protect the environment, it is possible to maintain the health of the livestock. Therefore, the cleaning of the manure of the floor in the barn is a manure accumulated on the bottom surface formed to be inclined to the drainage side, the method of spraying and cleaning the water is used in most, but in the process a lot of manure As it is contained, there is a need for a method for purification and disposal, and many problems have been raised.
즉, 가축분뇨가 함유되어 있는 폐수는 수질악화 등의 환경오염의 주요인으로 부각됨에 따라 미생물을 이용한 정화처리장치에서 상당한 기간 동안 정화시켜 준 다음에 외부로 방출하여야 하므로, 정화처리비용이 많이 들고, 오랜 시간 동안 처 리해야 하는 등 축산농가에 있어 막대한 부담으로 작용하여 왔다.In other words, wastewater containing livestock manure is emerging as a major cause of environmental pollution such as water deterioration. Therefore, the purification process using microorganisms has to purify it for a considerable period of time and then discharge it to the outside. It has been a huge burden on livestock farmers, such as having to deal with it for a long time.
또한, 다른 한편으로는 오?폐수에 섞여 있는 가축털 등의 고형물은 미생물에 의해 분해 및 발효처리 작업이 거의 이루어지지 않아 전체적인 정화효율이 저하되는 원인이 되고 있으며, 특히 농업용 발효퇴비로서의 가치가 매우 높은 분뇨를 폐기함으로써 자연의 자원을 낭비하는 결과가 되어 왔다.On the other hand, solid matters such as livestock hair mixed in wastewater and wastewater are hardly decomposed and fermented by microorganisms, and thus, the overall purification efficiency is lowered. Especially, it is very valuable as agricultural fermentation compost. Disposing of high manure has resulted in wasting natural resources.
상기와 같은 문제점을 감안하여 축산 폐수 찌꺼기 걸름장치(국내 공개 제2002-94575호)가 안출된 바 있으며, 이는 도 1에 도시되어 있다.In view of the above problems, a livestock wastewater scrubbing device (Domestic Publication No. 2002-94575) has been devised, which is illustrated in FIG. 1.
도면을 참조하면, 전,후방 고정체(3, 4) 중심 부위에 진동회전축(6)을 축설하되, 상기 진동회전축(6)의 양단 부위에는 스프링(7)이 개재된 상태의 지지구(8)를 설치하여 진동회전축(6)에 회전력이 전달될 때 진동상태로 회전되도록 구성된다.Referring to the drawings, the front and rear fixing body (3, 4) to the axis of rotation oscillation shaft (6) is arranged in the center, both ends of the oscillation rotation shaft (6) the support (8) with the spring (7) interposed It is configured to rotate in a vibrating state when the rotational force is transmitted to the vibration rotating shaft (6) by installing a).
또한, 고형물 배출스크류(10)의 외경 측에는 걸름망(11)이 형성되는 한편, 상기 걸름망(11)의 하방에는 배수구(12)가 형성되어 걸러지는 폐수가 폐수 정화조(13)로 유입되도록 하고, 상기 전방 고정체(3)의 하부로는 유출구(14)를 설치하여 고형 폐기물이 유출되도록 구성한다. 미설명된 부호 15는 폐기물 공급파이프, 16은 구동모터, 17은 감속기, 18은 폐기물 저장조를 각각 나타낸 것이다.In addition, a
그러나 상기의 장치는 오?폐수의 시간당 처리량이 적을 뿐 아니라, 진동에 따른 고장이 잦고, 따라서 유지보수에 비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다.However, the above apparatus has a problem that not only the throughput per hour of wastewater is low, but also frequent failure due to vibration, and therefore, costly for maintenance.
또한, 상기 분뇨 청소작업에 따른 오?폐수처리장치는 오?폐수 중에 함유되어 있는 각종 찌꺼기를 걸러주기 위한 정화시설과 탈수시설을 별도로 구성하여 설 치해 왔기 때문에, 필요 이상으로 부대시설을 요하는 경제적인 부담과 이를 조작 관리하기 위한 전문인력은 물론 설치장소를 넓게 차지하는 등의 문제점이 있어 왔다.In addition, since the wastewater treatment apparatus according to the manure cleaning operation has been separately installed to install a purification and dewatering facilities for filtering various debris contained in the wastewater, economical needs more than necessary There have been problems such as burden of personnel and professional manpower for managing and manipulating them, as well as taking up a wide range of installation places.
따라서, 이와 같은 어려운 문제들 때문에 많은 양의 폐수가 그대로 방류되고 있어서, 자연환경을 저해하는 공해의 요인이 될 뿐 아니라, 수질오염이 심각한 실정이다.Therefore, because of such a difficult problem, a large amount of wastewater is discharged as it is, as well as being a source of pollution that interferes with the natural environment, water pollution is a serious situation.
따라서, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방식의 폐수처리 시스템이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a new type of wastewater treatment system that can solve the above problems.
본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 사전처리로서 고액분리기를 이용하여 회전을 통한 원심력에 의해 고형화 된 성분을 분리하고, 응집제에 의하여 응집시킨 후에 다시 2차로 고액분리를 함으로써, 폐수의 여과 효율을 최대화한 폐수 처리시스템을 제공한다.The present invention has been made in view of the above necessity, by separating the solidified components by centrifugal force through rotation using a solid-liquid separator as a pretreatment, and then coagulating with a flocculant, and then solid-liquid separation again to remove wastewater. Provide a wastewater treatment system that maximizes filtration efficiency.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 가압진공응집조에서 액상성분이 응집제와 함께 투입되어 진공상태에서 회전스크류가 발생시키는 압력에 의해 다단계로 진행되어 교반을 함으로써 응집이 잘 되도록 하여 슬러지와 분리수의 분리가 효율적으로 이루어지게 하는데 있다.In addition, another object of the present invention, the liquid component is introduced together with the flocculant in the pressure vacuum agglomeration tank and proceeds in a multi-stage by the pressure generated by the rotating screw in a vacuum so that the agglomeration is good by agitation to separate the sludge and the separation water To make it efficient.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 고액분리기의 외통 내부면에 설치되는 고압의 분사장치에서 정기적으로 물을 고압으로 분사함으로써, 외통에 형성된 타공이 고형분에 의해 막히는 것을 방지하도록 하여, 이에 필요한 인력 또는 장비 및 작업 시간을 줄일 수 있는 축산 오?폐수 처리 시스템을 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention, by spraying water at a high pressure periodically in a high-pressure injector installed on the inner surface of the solid-liquid separator, to prevent the perforations formed in the outer cylinder to be blocked by solid content, manpower required for this Or to provide a livestock wastewater treatment system that can reduce equipment and working time.
본 발명은 축산분뇨, 수산폐기물 등의 폐수를 처리하는 폐수 정화 시스템에 관한 것으로서, 특히 탈수와 슬러지의 분리 및 정화를 효율적으로 할 수 있도록 한 축산 폐수의 처리장치에 관한 것으로, 축산분뇨 집수조에 모인 오?폐수의 고상성분과 액상성분을 분리하기 위한 고액분리기와; 상기 고액분리기로부터 분리된 액상성분이 응집제와 함께 투입되어 진공상태에서 다단계로 진행되어 교반을 함으로써 응집이 일어나게 하는 가압진공응집조와; 상기 가압진공응집조의 상단과 슬러지배출닥트로 연결되어 배출된 슬러지를 탈수하여 배출시키는 탈수기와; 상기 가압진공응집조 및 탈수기에서 분리되는 액상성분에 포함된 응집제 및 응집보조제의 잔여성분을 제거해주는 여과조; 및 상기 여과조에서 분리된 액상성분을 미생물에 의해 정화시켜 주는 정화부;를 포함하여 구성되는 가압식 진공분리 폐수처리시스템을 제공한다.The present invention relates to a wastewater purification system for treating wastewater such as livestock manure and fishery waste, and more particularly, to an apparatus for treating livestock wastewater that enables efficient dewatering and sludge separation and purification. A solid-liquid separator for separating the solid and liquid components of the wastewater; A pressurized vacuum agglomeration tank in which the liquid component separated from the solid-liquid separator is introduced together with a flocculant and agglomerated by agitation by proceeding in a multi-step in a vacuum state; A dehydrator connected to an upper end of the pressurized vacuum coagulation tank and a sludge discharge duct to dehydrate and discharge the sludge discharged; A filtering tank for removing residual components of the flocculant and the flocculant aid contained in the liquid component separated from the pressurized vacuum coagulation tank and the dehydrator; It provides a pressurized vacuum separation wastewater treatment system comprising a; and a purifying unit for purifying the liquid component separated from the filtration tank by the microorganism.
여기서, 가압진공응집조는 제1배합교반실, 제1반응실, 제1반응교반실, 제2반응실, 제2배합교반실, 제3반응실, 제4반응실, 및 분리반응실을 포함하여 구성되어 각 단계별로 순서대로 진행되도록 되어 있다.Here, the pressure vacuum coagulation tank includes a first mixing chamber, a first reaction chamber, a first reaction stirring chamber, a second reaction chamber, a second mixing stirring chamber, a third reaction chamber, a fourth reaction chamber, and a separation reaction chamber. It is configured to proceed in order for each step.
본 발명을 사용하면, 사전처리로서 고액분리기를 이용하여 회전을 통한 원심력에 의해 고형화 된 성분을 분리하고, 응집제에 의하여 응집시킨 후에 다시 2차로 고액분리를 함으로써, 폐수의 여과 효율을 최대화할 수 있다.Using the present invention, the filtration efficiency of the wastewater can be maximized by separating the solidified components by centrifugal force through rotation using a solid-liquid separator as a pretreatment, flocculating with a flocculant and performing second solid-liquid separation again. .
또한, 가압진공응집조에서 액상성분이 응집제와 함께 투입되어 진공상태에서 회전스크류가 발생시키는 압력에 의해 다단계로 진행되어 교반을 함으로써 응집이 잘 되도록 하여 슬러지와 분리수의 분리가 효율적으로 이루어진다.In addition, the liquid component is introduced together with the flocculant in the pressurized vacuum agglomeration tank and proceeds to a multi-stage by the pressure generated by the rotating screw in a vacuum state, so that the agglomeration is performed well by agitation, thereby efficiently separating the sludge and the separated water.
또한, 고액분리기의 외통 내부면에 설치되는 고압의 분사장치에서 정기적으로 물을 고압으로 분사함으로써, 외통에 형성된 타공이 고형분에 의해 막히는 것을 방지하도록 하여, 이에 필요한 인력 또는 장비 및 작업 시간을 줄일 수 있다.In addition, by periodically spraying water at a high pressure in a high-pressure injector installed on the inner surface of the solid-liquid separator, the perforations formed in the outer cylinder can be prevented from being blocked by solid content, thereby reducing the manpower or equipment and work time required for this. have.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed in a common or dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, at the time of the present application, It should be understood that there may be water and variations.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압식 진공분리 폐수처리시스템을 도시한 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a pressurized vacuum separation wastewater treatment system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2에서 보듯이, 본 발명인 가입식 진공분리 폐수처리시스템(1000)은, 축산분뇨 집수조(1100)에 모인 오?폐수의 고상성분과 액상성분을 분리하기 위한 고액분리기(1200)와; 상기 고액분리기(1200)로부터 분리된 액상성분이 응집제와 함께 투입되어 진공상태에서 다단계로 진행되어 교반을 함으로써 응집이 일어나게 하는 가압진공응집조(1300)와; 상기 가압진공응집조(1300)의 상단과 슬러지배출닥트(1410)로 연결되어 배출된 슬러지를 탈수하여 배출시키는 탈수기(1400)와; 상기 가압진공응집조(1300) 및 탈수기(1400)에서 분리되는 액상성분에 포함된 응집제 및 응집보조제의 잔여성분을 제거해주는 여과조(1500); 및 상기 여과조(1500)에서 분 리된 액상성분을 미생물에 의해 정화시켜 주는 정화부(1600);를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the present inventors of the vacuum separation
상기 시스템을 공정진행 순서별로 설명하면, 축산분뇨 집수조(1100)에 모인 오?폐수는 고상성분을 액상성분과 분리하기 위한 고액분리기(1200)로 들어가게 되고, 분리된 액상성분은 집수조(1250)로 모이고, 고상성분은 슬러지 탱크(1240)로 모여 분리된다.When the system is described in the order of process, wastewater collected in the livestock
상기 집수조(1250)에 모인 액상성분은 다단의 가압진공분리조(1300)로 들어가고, 동시에 염화제2철저장조(1391)에서는 응집제인 염화제2철이, 폴리머용해기(1393)에서는 응집보조제인 폴리아크릴아마이드가 상기 가압진공분리조(1300)에 인입된 후 액상성분과 교반되어 응집되어 슬러지로 블록화된다.The liquid components collected in the
특히, 본 발명에서는 액상성분이 응집제 또는 응집보조제와 교반하여 응집되는 과정이 진공상태로 구비된 가입진공응집조(1300)에서 이루어져서 응집이 더욱 효과적으로 이루어지므로 응집된 슬러지와 분리수가 분리되는 것을 용이하게 하는데 발명의 특징이 있다.In particular, in the present invention, the liquid component is agglomerated by stirring with a flocculant or a flocculating aid in a
상기 가압진공응집조(1300)로부터 응집되어 분리되는 슬러지는 슬러지배출닥트(1410)를 통해 탈수기(1400)로 배출된 후, 탈수되어 외부로 배출되고, 탈수과정에서 분리되는 액체는 여과조(1500)로 배출되게 된다. 또한, 상기 가압진공응집조(1300)에서 분리되는 분리수는 여과조(1500)로 배출되게 된다.The sludge which is aggregated and separated from the pressure
여과조(1500)에서는 상기 탈수기(1400)에서 분리되는 액체 및 분리수에 포함된 응집제 및 응집보조제의 잔여성분을 제거해주며, 마지막 단계인 정화부(1600)에 서는 상기 여과조(1500)에서 분리된 액상성분을 미생물에 의해 정화시켜 준다.The
도 12는 가압식 진공분리 폐수처리시스템의 고액분리기(1200)를 도시한 것이다. 12 illustrates a solid-
도 12에서 보듯이, 본 발명에 구비되는 고액분리기(1200)는, 지지 프레임(1215)에 고정된 외통(1210)과, 상기 외통(1210)의 내부에 설치되어 회전하고 일단에 슬러지 배출구(1213)가 형성되고 타단에는 액상배출구(1214)가 형성된 타공망(1221)으로 구성되는 내통(1220)과, 상기 내통(1220)을 관통하여 상기 내통(1220)보다 저속으로 회전하고 오?폐수가 공급되는 다수의 구멍(1231)이 형성되는 회전 파이프(1230) 및 고형성분을 상기 내통(1220)의 경사면을 따라 압축하며 이송시키기 위한 스크류(1232)를 구비하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 12, the solid-
이때, 상기 회전파이프(1230)의 양 끝단은 로타리 조인트(rotary joint, 미도시)에 의해 결합되어 회전하게 되고, 상기 회전파이프(1230)의 높이가 낮은 끝단부에는 오폐수가 공급되는 공급관(미도시)이 내장되어, 상기 공급관을 통해 처리하고자 하는 오폐수가 공급되도록 구성된다.At this time, both ends of the
이때, 상기 외통(1210)은 전체 고액분리기(1200)를 보호하고, 그 내부에 세척장치로서 고압의 물을 분사하기 위한 세척수관(1211) 및 상기 세척수관(1211)에 형성되어 상기 내통(1220)의 표면으로 물을 고압으로 분사시키기 위한 복수 개의 세척수 분사노즐(1212)을 더 구비한다.At this time, the
기존의 고액분리 과정은 사람의 인력에 의하거나, 이를 흔들어 주는 진동방 식으로 막힌 구멍을 뚫어주는 것이 일반적이었으나, 상기 외통(1200) 내면에 설치되는 세척수관(1211) 및 세척수 분사노즐(1212)에 의하여, 세척수를 상기 구멍으로 이루어진 내통(1220)에 분사함으로써, 상기 내통(1220)에 형성된 타공망(1221)이 막히는 것을 정기적으로 청소해 주게 된다.Conventional solid-liquid separation process by the human manpower, it was common to drill a hole blocked by the vibration method of shaking it, but the
즉, 상기 집수조(1100)가 차면 시스템이 가동하고, 집수조(1100)이 비면 시스템을 정지시키고, 세척수관(1211) 및 세척수 분사노즐(1212)에 의해 타공망(1221)을 깨끗하게 청소해 줌으로써, 자동화가 가능해 지며, 상기 고액분리기(1200)의 가동에 따라 상기 내통(1220)의 표면에 형성된 타공망(1221)에 분뇨 등의 고상 불순물이 끼어 막히는 것을 방지할 수 있게 된다.That is, the system is operated when the
또한, 상기 내통(1220)의 표면은 타공망으로 구성되어 V벨트(1224) 및 풀리(1223, 1225)에 의해 전달되는 구동모터(1222)의 구동력에 의하여 고속으로 회전하고, 내부의 스크류(1232) 및 회전파이프(1230)의 회전은 체인(1235)과 스프라켓(1234, 1236)으로 전달되는 구동모터(1233)에 의하여 구동하게 하여 저속으로 회전하도록 함으로써, 상기 내통(1220)의 회전에 따른 원심력에 의해 오?폐수의 수분함량을 줄일 수 있게 된다. In addition, the surface of the
상기 슬러지배출구(1213)로 나오는 슬러지는 슬러지탱크(1240)로 저장되어 외부로 배출되며, 상기 액상배출구(1214)로 배출되는 액상성분은 집수조(1250)에 모였다가 다단의 가압진공응집조(1300)로 들어가게 된다.The sludge coming out of the
이에 따라 기존의 방식에서는 찌꺼기를 추출하여 이를 퇴비화하는 경우에 왕겨나 톱밥 등을 투입하여 전체적인 수분의 함량을 줄이는 것이 일반적이었으나, 본 발명에 의하면 상기 고액분리기(1200)의 작동에 의하여 처리되는 오폐수로부터 분리되는 고형성분인 슬러지에 수분의 함유량이 적어져 상기 퇴비화 공정에서 왕겨 또는 톱밥 등의 사용이 불필요하다.Accordingly, in the conventional method, in the case of extracting the residue and composting it, it was common to reduce the overall moisture content by inputting chaff or sawdust, etc., but according to the present invention from the wastewater treated by the operation of the solid-
도 3은 도 2에 도시한 가압식 진공분리 폐수처리시스템의 가압진공응집조를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a pressurized vacuum condensing tank of the pressurized vacuum separation wastewater treatment system shown in FIG. 2.
도 3에서 보듯이, 가압진공응집조(1300)는 제1배합교반실(1310), 제1반응실(1320), 제1반응교반실(1330), 제2반응실(1340), 제2배합교반실(1350), 제3반응실(1360), 제4반응실(1370), 및 분리반응실(1380)을 포함하여 구성되어 각 단계별로 순서대로 진행되도록 되어 있다.As shown in FIG. 3, the
또한, 가압진공응집조(1300)는 전 단계가 진공상태에서 진행되며 내부에 설치된 회전스크류(1312,1332,1352,1372)의 회전에 의해 발생된 상향류의 압력에 의해 각 단계로 응집제가 투입된 액상성분이 응집되어 슬러지를 형성하면서 이동하게 된다.In addition, the pressure
도 4는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1배합교반실을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a first mixing stirring chamber of the pressurized vacuum agglomeration tank shown in FIG.
도 4에서 보듯이, 상기 제1배합교반실(1310)은, 상기 고액분리기(1200)로부터 분리된 액상성분이 응집제와 함께 하부의 제1배합교반투입구(1311)로 투입되고, 내부 중심에는 액상성분과 응집제를 교반하여 응집하면서 상향류를 발생시키는 회 전스크류(1312)를 구비하며, 상부에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제1배합교반배출구(1313)를 포함한다.As shown in FIG. 4, in the first
여기서, 상기 제1배합교반실(1310)은 응집제인 염화제2철을 투입하기 위한 염화제2철저장조(1391)와 연결되는 것이 바람직하다. Here, the first
상기 제1배합교반실(1310)은 양돈폐수 원수의 pH는 9~11ppm으로 알칼리성을 띠고 있으므로 알칼리성인 폐수를 응집시키기 위하여 염화제2철을 첨가하여 pH를 6~7ppm으로 약산성으로 중화시키는 역할을 하게 된다.The first
또한, 상기 제1배합교반실(1310)은 내부 공간을 상하로 나눠주는 상하분리막(1314)을 구비하되, 상기 상하분리막(1314)은 회전스크류(1312)가 관통되는 회전스크류구멍(1315)과 응집제와 교반된 액상성분이 밀려 올라가는 다수의 구멍(1316)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the first
이는 제1배합교반실에서 교반되어 공급되는 액상성분을 적절히 조절하기 위한 것으로 상하분리막(1314)의 형상은 다양할 수 있다.This is to properly control the liquid component supplied by stirring in the first mixing chamber, the shape of the
도 5는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1반응실을 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view showing a first reaction chamber of the pressure vacuum condenser shown in FIG. 3.
도 5에서 보듯이, 상기 제1반응실(1320)은, 상기 제1배합교반실(1310)의 제1배합교반배출구(1313)와 상부에 구비된 제1반응투입구(1321)와 연통되어 제1배합교반실(1310)에서 밀려 들어오는 응집제와 교반된 액상성분이 응집반응하도록 하며, 상면에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제1반응배출구(1322)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the
상기 제1반응실(1320)은 상기 제1배합교반실(1310)에서 응집반응을 시킨 후 에 액상성분이 응집제와 반응하도록 시간을 주는 과정이다. 상온일때 슬러지 분리가 원활하므로 반응실 하부에는 전기 히터(1327)를 구비하여 일정한 온도를 유지하여 슬러지 분리가 원활하도록 하고, 또한 외부온도의 영향을 반지 않고 일정한 수온이 유지하여(내부온도 약 40℃) 분리 후 생물학적 처리에서 미생물의 활성이 극대화 되도록 한다.The
여기서, 상기 제1반응실(1320)은 내부공간에서 액상성분이 상하이동하며 교반되도록 각각 상격벽(1323)과 하격벽(1324)을 반복적으로 구비하는 것이 바람직하다. In this case, the
본 단계에서는 응집반응이 일어나도록 시간을 부여하는 의미가 있으며, 응집반응이 원활하게 일어나게 하기 위해서는 액상성분과 응집제의 반응이 잘 이뤄져야 하므로 상하로 이동하면서 교반되도록 한다.In this step, there is a meaning to give time to the aggregation reaction, and in order for the aggregation reaction to occur smoothly, the reaction between the liquid component and the flocculant must be well made to be stirred while moving up and down.
도 6은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1반응교반실을 도시한 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a first reaction stirring chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG. 3.
도 6에서 보듯이, 상기 제1반응교반실(1330)은, 상기 제1반응실(1320)의 제1반응배출구(1322)와 하면에 구비된 제1반응교반투입구(1331)와 연통되어 제1반응실(1320)에서 밀려 올라오는 응집제와 교반된 액상성분이 투입되며, 내부 중심에는 액상성분과 응집제를 교반하여 응집하면서 상향류를 발생시키는 회전스크류(1332)를 구비하며, 상부에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제1반응교반배출구(1333)를 구비한다.As shown in FIG. 6, the first
상기 제1반응실(1320)에서 반응된 반응수와 슬러지를 교반기 하부로 유입시켜 상기 제1배합교반실(1310)과 제1반응실(1320)에서의 부족한 반응을 보충하여 주고 반응수 속의 염화철 성분을 최대한 슬러지가 흡수할 수 있도록 반응교반해 준다.The reaction water and sludge reacted in the
도 7은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제2반응실을 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second reaction chamber of the pressure vacuum condenser shown in FIG. 3.
도 7에서 보듯이, 상기 제2반응실(1340)은, 상기 제1반응교반실(1330)의 제1반응교반배출구(1333)와 상부에 구비된 제2반응투입구(1341)와 연통되어 제1반응교반실(1330)에서 밀려 들어오는 응집제와 교반된 액상성분이 응집반응하도록 하며, 상부에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제2반응배출구(1342)를 구비한다.As shown in FIG. 7, the
또한, 상기 제2반응실(1340)은 내부공간에서 액상성분이 경사지게 상하 방향 이동이 가능하도록 상사선격벽(1343)과 하사선격벽(1344)을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 제2반응실(1340)에서는 제1반응교반실(1330)에서 유입된 폐수와 슬러지가 반응할 수 있는 반응시간을 주게 된다.The
도 8은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제2배합교반실을 도시한 단면도이다. 도 8에서 보듯이, 상기 제2배합교반실(1350)은, 상기 제2반응실(1340)의 제2반응배출구(1342)와 상부에 구비된 제2배합교반투입구(1351)와 이동닥트(1357)로 연결되어 제2반응실(1340)에서 밀려 들어오는 응집제와 교반된 액상성분에 응집보조 제를 추가로 투입하여 응집반응하도록 하여 블록 형상의 슬러지가 형성되도록 하며, 내부 중심에는 액상성분과 응집제를 교반하여 응집하면서 상향류를 발생시키는 회전스크류(1352)를 구비하며, 상부에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제2배합교반배출구(1353)를 구비한다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a second mixing agitating chamber of the pressurized vacuum agglomeration tank shown in FIG. 3. As shown in FIG. 8, the second
여기서, 상기 제2배합교반실(1350)은 제2배합교반투입구(1351)로 투입된 액상성분이 하부로 내려갔다 올라올 수 있도록 유도해주는 제2배합교반실(1350) 내부의 회전스크류(1352)와 경계지어주는 경계상격벽(1354)을 구비하는 것이 바람직하다. 이는, 투입된 반응수가 회전스크류(1352)의 회전력에 의해 하부에서부터 올라가야 응집 반응이 원활해 지고, 제2배합교반실(1350) 내부 전체적으로 순환이 이루어질 수 있기 때문이다.Here, the second
또한, 상기 제2배합교반실(1350)은 응집보조제인 폴리아크릴아마이드를 투입하기 위한 폴리머용해기(1393)와 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the second
상기 제2배합교반실(1350)에 투입되는 응집보조제인 폴리머(폴리아크릴아마이드)는 슬러지를 블록 형상으로 만드는데 도움을 주게 된다.Polymer (polyacrylamide), which is a coagulant aid added to the second
도 9는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제3반응실을 도시한 단면도이다. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third reaction chamber of the pressure vacuum agglomeration tank shown in FIG. 3.
도 9에서 보듯이, 상기 제3반응실(1360)은, 상기 제2배합교반실(1350)의 제2배합교반배출구(1353)와 상부에 구비된 제3반응투입구(1361)와 연통되어 제2배합교반실(1350)에서 밀려 들어오는 응집보조제가 투입된 응집제와 교반된 액상성분이 반응하여 블록형상의 슬러지를 만들도록 반응시간을 부여하며, 상면에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제3반응배출구(1362)를 구비한다.As shown in FIG. 9, the
제3반응실(1360)에서는 첨가된 응집보조제와 교반한 후 반응된 슬러지가 블록형상을 이루도록 반응시간을 준다. In the
여기서, 제3반응실(1360)은 내부공간에서 액상성분이 상하이동하며 교반되도록 각각 상격벽(1363)과 하격벽(1364)을 반복적으로 구비하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
또한, 상기 제3반응실(1360)에서 제3반응배출구(1362)가 제4반응교반투입구(1371)와 연통되는 부분 하부에는 사면(1365)이 형성되어 제3반응실(1360) 내부에 순환되지 않는 액상성분이 남지 않도록 하는 것이 바람직하다.In addition, a
제3반응실(1360)에도 전기 히타(1367)를 설치하여 반응을 돕도록 하는 것이 바람직하다.In the
도 10은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제4반응실을 도시한 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fourth reaction chamber of the pressure vacuum condenser shown in FIG. 3.
도 10에서 보듯이, 상기 제4반응실(1370)은, 상기 제3반응실(1360)의 제3반응배출구(1362)와 하면에 구비된 제4반응투입구(1371)와 연통되어 제3반응실(1360)에서 밀려 올라오는 응집보조제가 투입된 응집제와 교반된 액상성분에 반응시간을 부여하며, 내부 중심에는 액상성분과 응집제를 교반하여 응집하면서 상향류를 발생시키는 회전스크류(1372)를 구비하며, 상부에는 응집제와 교반된 액상성분이 배출되는 제4반응배출구(1373)를 구비한다.As shown in FIG. 10, the
도 11은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 분리반응실을 도시한 단면도이다.FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a separation reaction chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG. 3.
도 11에서 보듯이, 상기 분리반응실(1380)은, 상기 제4반응실(1370)의 제4반응배출구(1373)와 상부에 구비된 분리반응투입구(1381)와 연통되어 제4반응실(1370)에서 밀려 들어오는 반응된 슬러지(1384)와 분리수(1385)가 각각 상?하층으로 분리되며, 상층의 슬러지(1384)는 상기 슬러지배출닥트(1410)와 연통된 상부의 슬러지배출구(1382)로 배출시키고, 하층의 분리수(1385)는 하부의 분리수배출구(1383)를 통해 상기 여과조(1500)로 배출시키게 된다.As shown in FIG. 11, the
슬러지(1384)는 밀도가 낮아서 분리수의 상부로 부상하므로 내부압력에 의해 슬러지배출구(1382)로 배출되게 되고, 분리수(1385)는 하부에서 분리수배출구(1383)를 통해 축출하게 된다. 또한, 하층의 분리수(1385)는 불순물이 거의 포함되지 않은 거의 투명한 물이 배출된다.Since the
여기서, 상술된 하격벽(1324,1364) 및 하사선격벽(1344)의 경우에는 각 격벽의 하단과 바닥면 사이에 약간의 공간을 두는 것이 바람직하다.Here, in the case of the
또한, 상기 제1배합교반실(1310), 제1반응실(1320), 제2배합교반실(1350), 제3반응실(1360), 또는 분리반응실(1380)에는 히터(1317,1327,1357,1367,1387)가 설치된 것이 바람직하다. 히터는 일정한 온도를 유지하여 슬러지 분리가 원활하도록 도와주고, 또한 외부온도에 영향을 받지 않고 일정한 수온을 유지하여(내부온도 약 40℃) 분리 후 생물학적 처리에서 미생물의 활성도를 극대화해주기 때문이다.In addition,
일반적으로 상기 가압진공응집조(1300)에 투입되는 액상성분의 농도는 약 BOD 28,000ppm, COD 23,000ppm, SS 8,570ppm, T-N 9,840ppm, T-P 39.7ppm에 해당하 며, 상기 가압진공응집조(1300)에서 배출되는 분리수의 농도는 약 BOD 9,000ppm, COD 5,800ppm, SS 325ppm, T-N 2,330ppm, T-P 30.7ppm해당하여 상당히 효과적인 정화과정을 거쳤음을 알 수 있다. In general, the concentration of the liquid component introduced into the pressure
다음으로, 탈수기(1400)는 상기 가압진공응집조(1300)의 상단과 슬러지배출닥트(1410)로 연결되어 배출된 슬러지를 탈수하여 배출시키는 것으로, 최종적으로 함유된 액체성분을 제거하는 장치이다. 여기서, 중요한 사항은 상기 가압진공응집조(1300)에서 탈수기(1400)로 슬러지의 배출은 상기 가압진공응집조(1300) 내부의 압력에 의해 슬러지가 밀려 나오는 것이지, 외부(탈수기 등)에서 별도로 빨아들이는 장치를 요하지 않는다는 점이다.Next, the
물론, 탈수과정에서 나오는 액체성분은 여과조(1500)로 이동되게 된다.Of course, the liquid component from the dehydration process is to be moved to the
본 발명에서 여과조(1500)는, 상기 가압진공응집조(1300) 및 탈수기(1400)에서 분리되는 액상성분에 포함된 응집제 및 응집보조제의 잔여성분을 제거해주는 장치로서, 톱밥과 왕겨를 혼합하여 만든 톱밥여상조(1510)와; 상기 톱밥여상조(1510)에서 분리된 액상성분을 안정시키는 다수의 보조반응실(1520)과; 상기 보조반응실(1520)에서 안정된 액상성분에 남아있는 잔여슬러지를 제거하기 위해 1차로 10㎛, 2차로 5㎛ 필터로 각각 걸러주는 제1,2마이크로필터(1530,1540)와; 상기 제1,2마이크로필터(1530,1540)를 통과한 액상성분에 산소를 공급하여 용존산소량을 증가시켜 미생물에 의해 생물학적 처리가 이뤄지도록 하는 폭기조(1550)와; 상기 폭기 조(1550)를 통과하여 배출된 액상성분을 3㎛ 필터로 걸러주는 제3마이크로필터(1560); 및 상기 제3마이크로필터(1560)를 통과하여 배출되는 액상성분을 제오라이트조를 통과하여 배출시키는 제오라이트여과부(1570);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In the present invention, the
비록, 상기 설명한 진공상태에서 행해지는 가압진공응집조(1300)가 탁월한 효과를 보이지만, 정화가 최종적으로 완성되기 위해서는 여과과정을 거치는 것이 바람직하다.Although the pressure
마직막으로, 정화부(1600)는, 상기 여과조(1500)에서 분리된 액상성분을 미생물에 의해 정화시켜 주는 역할을 하게 된다. 단순히 물리적인 과정으로는 폐기물을 정화하는 것에 한계가 있으므로 미생물을 이용하여 정화를 하게 된다.Finally, the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
도 1은 종래 기술에 따른 일반적인 폐수처리 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이고,1 is a cross-sectional view schematically showing a general wastewater treatment system according to the prior art,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압식 진공분리 폐수처리시스템을 도시한 구성도이며,Figure 2 is a block diagram showing a pressurized vacuum separation wastewater treatment system according to a preferred embodiment of the present invention,
도 3은 도 2에 도시한 가압식 진공분리 폐수처리시스템의 가압진공응집조를 도시한 단면도이고,3 is a cross-sectional view showing a pressurized vacuum condensing tank of the pressurized vacuum separation wastewater treatment system shown in FIG.
도 4는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1배합교반실을 도시한 단면도이며,4 is a cross-sectional view showing a first mixing stirring chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG.
도 5는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1반응실을 도시한 단면도이고,5 is a cross-sectional view showing a first reaction chamber of the pressure vacuum agglomeration tank shown in FIG.
도 6은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제1반응교반실을 도시한 단면도이며,6 is a cross-sectional view showing a first reaction stirring chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG.
도 7은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제2반응실을 도시한 단면도이고,FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second reaction chamber of the pressure vacuum agglomeration tank shown in FIG.
도 8은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제2배합교반실을 도시한 단면도이며,8 is a cross-sectional view showing a second mixing stirring chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG.
도 9는 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제3반응실을 도시한 단면도이고,FIG. 9 is a cross-sectional view showing a third reaction chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG.
도 10은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 제4반응실을 도시한 단면도이며,10 is a cross-sectional view showing a fourth reaction chamber of the pressure vacuum agglomeration tank shown in FIG.
도 11은 도 3에 도시한 가압진공응집조의 분리반응실을 도시한 단면도이고,11 is a cross-sectional view showing a separation reaction chamber of the pressurized vacuum coagulation tank shown in FIG.
도 12는 도 2에 도시한 가압식 진공분리 폐수처리시스템의 고액분리기를 도시한 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a solid-liquid separator of the pressurized vacuum separation wastewater treatment system shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 기호의 설명><Explanation of Symbols for Main Parts of the Drawings>
1000 : 가압식 진공분리 폐수처리시스템1000: Pressurized Vacuum Separation Wastewater Treatment System
1100 : 집수조1100: sump tank
1200 : 고액분리기 1210 : 외통1200: solid-liquid separator 1210: outer cylinder
1211 : 세척수관 1212 : 세척수 분사노즐1211: washing water pipe 1212: washing water spray nozzle
1213 : 슬러지배출구 1214 : 액상배출구1213: sludge outlet 1214: liquid outlet
1215 : 지지프레임 1220 : 내통1215: support frame 1220: inner cylinder
1221 : 타공망 1222 : 구동모터1221: perforation network 1222: drive motor
1223,1225 : 풀리 1224 : 벨트1223,1225
1230 : 회전파이프 1231 : 구멍1230: rotating pipe 1231: hole
1232 : 스크류 1233 : 구동모터1232: screw 1233: drive motor
1234,1236 : 스프라켓 1235 : 체인1234,1236
1240 : 슬러지탱크 1250 : 집수조1240: sludge tank 1250: water tank
1300 : 가압진공응집조 1310 : 제1배합교반실1300: Pressurized vacuum coagulation tank 1310: First mixing stirring room
1311 : 제1배합교반투입구 1312,1332,1352,1372 : 회전스크류1311: 1st mixing
1313 : 제1배합교반배출구 1314 : 상하분리막1313: first mixing stirring outlet 1314: vertical separation membrane
1315 : 회전스크류구멍 1316 : 구멍1315: rotating screw hole 1316: hole
1320 : 제1반응실 1321 : 제1반응투입구1320: first reaction chamber 1321: first reaction inlet
1322 : 제1반응배출구 1323 : 상격벽1322: first reaction outlet 1323: upper partition
1324 : 하격벽 1330 : 제1반응교반실1324: lower partition 1330: first reaction stirring chamber
1331 : 제1반응교반투입구 1333 : 제1반응교반배출구1331: first reaction stirring inlet 1333: first reaction stirring outlet
1340 : 제2반응실 1341 : 제2반응투입구1340: second reaction chamber 1341: second reaction inlet
1342 : 제2반응배출구 1343 : 상사선격벽1342: second reaction outlet 1343: vertical bulkhead
1344 :하사선격벽 1350 : 제2배합교반실1344: Sergeant Bulkhead 1350: Second Mixture Stirring Room
1351 : 제2배합교반투입구 1353 : 제2배합교반배출구1351: 2nd mixing stirring outlet 1353: 2nd mixing stirring outlet
1354 : 경계상격벽 1357 : 이동닥트1354: boundary barrier 1357: mobile duct
1360 : 제3반응실 1361 : 제3반응투입구1360: third reaction chamber 1361: third reaction inlet
1362 : 제3반응배출구 1363 : 상격벽1362: third reaction outlet 1363: upper partition
1364 : 하격벽 1365 : 사면1364: lower bulkhead 1365: slope
1370 : 제4반응실 1371 : 제4반응투입구1370: fourth reaction chamber 1371: fourth reaction inlet
1373 : 제4반응배출구 1380 : 분리반응실1373: fourth reaction outlet 1380: separation reaction chamber
1381 : 분리반응투입구 1382 : 슬러지배출구1381: separation reaction inlet 1382: sludge outlet
1383 : 분리수배출구 1384 : 슬러지1383: separation water outlet 1384: sludge
1385 : 분리수 1317,1327,1357,1367,1387 : 히터1385:
1391 : 염화제2철저장조 1393 : 폴리머용해기1391 ferric
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