KR20170007721A - 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지의 고속 응집 침전 방법 - Google Patents

슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지의 고속 응집 침전 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬러지 블랭킹 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지의 고속 응집 침전 방법에 관한 것이고, 구체적으로 하수 및 폐수의 정수를 위한 슬러지 처리 장치 및 슬러지 처리 방법에 관한 것이고 응결 조와 침전 조 사이의 플록 유동에 의하여 플록의 크기가 조절되어 슬러지의 고속 응집 및 침전이 가능하도록 하는 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지 고속 응집 침전 방법에 관한 것이다. 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치는 응집제가 투입되는 응집조(11, 12); 응집조(11, 12)에서 응집된 플록을 포함하는 응집 용액과 슬러지가 투입되어 플록이 성장되도록 하는 응결조(13); 응결조(13)와 연결되고 슬러지 블랭킷이 형성되는 침전조(15)를 포함하고, 상기 응결조(13)와 침전조(15)는 유체의 상부 흐름을 제한하고 하부 흐름이 조절될 수 있도록 하는 조절 격벽(181, 182, 183)이 설치되어 플록의 상호 이동에 의하여 침전조(15)에서 플록의 침전 속도가 증가된다.

Description

슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지의 고속 응집 침전 방법{Apparatus for Coagulating and Precipitating Sludge in High Speed By Sharing Sludge Blanket and Method for Coagulating and Precipitating Sludge in High Speed}
본 발명은 슬러지 블랭킹 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지의 고속 응집 침전 방법에 관한 것이고, 구체적으로 하수 및 폐수의 정수를 위한 슬러지 처리 장치 및 슬러지 처리 방법에 관한 것이고 응결 조와 침전 조 사이의 플록 유동에 의하여 플록의 크기가 조절되어 슬러지의 고속 응집 및 침전이 가능하도록 하는 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지 고속 응집 침전 방법에 관한 것이다.
오수, 하수 또는 폐수와 같은 슬러지는 응집(coagulation)과 응결(flocculation) 과정을 통하여 침전이 될 수 있고 각각의 공정 과정에서 교반이 이루어질 수 있다. 침전된 슬러지는 적절한 장치를 통하여 배출되어 처리될 수 있다. 이와 같은 슬러지 처리 공정의 응집 과정에서 무기 응집제가 투입되어 응집 반응이 빠르게 진행되도록 할 수 있고, 응결 과정에서 콜로이드 입자의 충돌로 인하여 플록(floc)이 형성될 수 있다. 플록의 성장은 침전에 영향을 미치고 응결 과정에서 플록의 성장 속도는 전체 공정의 효율에 영향을 미치므로 슬러지 처리 공정에서 주요한 공정 인자에 해당된다.
공지의 슬러지 처리 장치의 응집 및 침전 공정에서 처리되어야 할 오수 또는 하수의 응집을 위하여 응집제가 투여되지만 균일한 혼합이 이루어지지 않아 약품 주입량이 증가되는 한편 슬러지 발생량이 증가될 수 있다는 문제점을 가진다. 또한 플록 성장을 위한 입자 충돌이 발생되지 않아 미세 플록의 잔류로 인하여 공정의 처리 효율이 감소될 수 있다는 문제점을 가진다.
특허등록번호 10-0891023은 슬러지를 2중으로 분할하여 투입하기 위한 슬러지 비율 분할 조절 밸브; 슬러지를 2중으로 분할해서 투입하기 위한 응집제 유량 조절 밸브; 교반 속도 조절기와 교반 날개를 가진 순간 고속 교반기 및 벨트 프레스로 이루어진 하수 슬러지의 응집 및 탈수 장치에 대하여 개시한다.
특허공개번호 10-2010-0118657은 유기물질의 질산화 및 탈질을 유도하는 연속 회분식 반응조; 급속 교반조와 완속 교반조로 분할되어 있는 용기 몸체와, 알칼리 주입 탱크와, 라인 믹스와 정량 주입 펌프; 플록을 형성하기 위한 완속 교반기와 플록 형태의 응집물을 형성하는 완충조; 및 플록을 침전시켜 제거하는 응집 침전조를 포함하는 하수 고도 처리 시스템에 대하여 개시한다.
특허등록번호 10-0941938은 원형 침전지, 상방 개구 형태의 배수로, 웨어 및 배플로 이루어져 급격한 수류 변화를 통하여 불안정한 미세 플록의 처리가 가능하도록 하는 혼합 응집 설비를 갖춘 슬러지 수집기에 대하여 개시한다.
상기 선행기술은 플록을 효과적으로 성장시켜 미세 플록의 처리가 가능하도록 하는 침전 장치 또는 슬러지의 처리 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허등록번호 10-0891023(인천환경공단, 이양화학주식회사, 호일 엔지니어링, 2009년03월31일 공개) 하수 슬러지의 응집 및 탈수 방법과 그 장치 선행기술2: 특허공개번호 10-2010-0118657(대림산업 주식회사, 2010년 11월08일 공개) 연속회분식 반응조와 응집 침전조가 결합된 하수고도처리 시스템 선행기술3: 특허등록번호 10-0941938((주)효성엔바이로, 2010년02월04일 공개) 혼합응집설비를 갖춘 슬러지 수집기
본 발명의 목적은 응결 조와 침전 조 사이의 플록 유동에 의하여 플록의 크기가 조절되어 슬러지의 고속 응집 및 침전이 가능하도록 하는 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치 및 슬러지 고속 응집 침전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치는 응집제가 투입되는 응집조; 응집조에서 응집된 플록을 포함하는 응집 용액과 슬러지가 투입되어 플록이 성장되도록 하는 응결조; 응결조와 연결되고 슬러지 블랭킷이 형성되는 침전조를 포함하고, 상기 응결조와 침전조는 유체의 상부 흐름을 제한하고 하부 흐름이 조절될 수 있도록 하는 조절 격벽이 설치되어 플록의 상호 이동에 의하여 침전조에서 플록의 침전 속도가 증가된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 침전조에서 슬러지 블랭킹의 경계 면의 높이를 조절 또는 유지하기 위하여 슬러지 계면 미터 또는 피에조 미터가 설치되어 높이가 측정되고, 측정된 높이에 따라 높이를 조절 또는 유지하기 위하여 경계 면의 위쪽에 서로 다른 높이로 연장되는 계면 조절 유닛이 설치된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 플록을 형성하여 슬러지를 처리하기 위한 슬러지의 고속 응집 침전 방법은 고화제를 투입하여 응집이 발생되도록 하는 단계; 플록 형성을 유도하여 2차 응집이 발생되도록 하는 단계; 플록의 성장과 함께 서로 플록 형성 공간과 침전 공간 사이에 플록이 서로 공유되도록 하는 단계; 침전조에서 슬러지 유동 공간이 조절되도록 하는 단계; 및 플록의 성장에 따른 침전물을 배출하면서 잔여 액을 배출시키거나 또는 순환시키는 단계를 포함하고, 상기 슬러지 유동 공간의 조절에 의하여 슬러지 계면이 유동 공간의 위쪽 면을 형성하는 유동 천정 면에 대하여 서로 다른 높이가 되고, 슬러지 계면에 의하여 플록과 미세 플록의 체 거름(screening)으로 고액 분리 효과가 발생된다.
본 발명에 따른 장치는 플록 성장의 최적화를 통하여 무기 응집제의 투입량이 감소되도록 하면서 침전조에서 고액 분리가 원활하게 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 장치는 침전조의 형상 개선을 통하여 미세 플록의 부상을 감소시켜 응집 공정의 처리 효율이 높아지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 응집 침전 장치의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지의 고속 응집 침전 방법의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 고속 응집 침전 장치(10)의 실시 예를 블록 다이어그램으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고속 응집 침전 장치(10)는 응집제가 투입되는 응집조(11, 12); 응집조(11, 12)에서 응집된 플록을 포함하는 응집 용액과 슬러지가 투입되어 플록이 성장되도록 하는 응결조(13); 응결조(13)와 연결되고 슬러지 블랭킷이 형성되는 침전조(15)를 포함하고, 상기 응결조(13)와 침전조(15)는 유체의 상부 흐름을 제한하고 하부 흐름이 조절될 수 있도록 하는 조절 격벽(181, 182, 183)에 의하여 플록의 상호 이동이 가능하도록 연결된다.
본 발명에 따른 고속 응집 장치(10)는 다양한 형태의 하수, 오수 또는 폐수의 처리 장치에 적용될 수 있고 처리 효율의 향상을 위한 다양한 형태의 부가 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어 다양한 형태의 속도 조절이 가능한 교반 장치, 온도 조절 수단 또는 고화제 투입 장치를 포함할 수 있다. 또는 계면의 높이를 측정하기 위한 슬러지 계면계 또는 피에조미터와 같은 것을 포함할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 장치의 부가 또는 구조에 의하여 제한되지 않는다.
응집조(11, 12)는 고화제가 투입되는 제1 응집조(11) 및 콜로이드 형태의 입자에 의하여 플록의 형성이 개시되는 제2 응집조(12)로 이루어질 수 있다. 응집조(11, 12)는 처리되지 않은 슬러지 또는 처리 대상이 되는 원수의 수용이 가능한 다양한 형상을 가질 수 있다.
제1 응집조(11)로 응집제 투입 유닛(16)을 통하여 응집제가 투여될 수 있다. 응집제는 원수에 포함된 미립자의 종류 또는 pH에 따라 선택될 수 있고 예를 들어 폴리염화알루미늄(PAC, Al2O3), 황산알루미늄, 가성소다, 소석회 또는 탄산나트륨을 포함할 수 있다. 응집제는 액체 또는 고체 상태로 사용되거나 희석되어 사용될 수 있고 응집 보조제로 활성 규산 또는 알긴산소다와 같은 것이 사용될 수 있다. 추가로 유기고분자 응집제로 천연 응집제에 해당하는 아교, 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 것이 사용될 수 있고 인공 응집제로 중성, 음이온 또는 양이온 아크릴아마이드 계통의 응집제가 사용될 수 있다.
제1 응집조(11)는 정량 펌프를 가진 응집제 투입 유닛(16)과 연결될 수 있고 정량 펌프에 의하여 처리되어야 할 슬러지의 성분 또는 양에 기초하여 응집제의 종류 및 투입량이 결정될 수 있다. 제1 응집조(11)의 내부에 속도 조절이 가능한 교반기(17a)가 설치될 수 있고 pH의 조절을 위하여 수산화나트륨(NaOH) 또는 황산(H2SO4)와 같은 pH 조절제가 투입될 수 있다. 제1 응집조(11)에서 응집제에 의하여 수화 반응이 빠르게 진행될 수 있으므로 급속 교반이 가능한 고속 교반기(17a)가 설치되는 것이 유리하다.
제1 응집조(11)에서 응집제와 혼합이 된 혼합 용액은 제2 응집조(12)로 순환 라인(L1)을 통하여 순환되는 슬러지와 함께 투입될 수 있다. 제1 응집조(11)와 제2 응집조(12) 사이에 적절한 이송 조절 라인이 설치되거나 이송 펌프가 설치될 수 있다. 또한 제2 응집조(12)는 순환 라인(L1)에 의하여 침전조(15)와 연결될 수 있다. 순환 라인(L1)에 체크 밸브와 같은 유량 조절 밸브(V1)가 설치되어 제2 응집조(12)로 투입되는 순환 슬러지의 양이 조절될 수 있다. 제2 응집조(12)의 내부에 속도 조절이 가능한 교반기(17b)가 설치될 수 있고 교반기(17b)는 제1 응집조(11)에 설치된 교반기(17a)와 동일 또는 유사한 교반기가 될 수 있다. 응결조(13)는 플록의 성장의 위한 용기로 제1 및 제2 응집조(12)에서 형성된 플록이 서로 충돌하면서 일정 크기의 플록으로 만들어질 수 있다. 그리고 일정 크기 이상으로 성장된 플록은 침전조(15)로 이송되어 슬러지 블랭킷을 만들게 된다. 제2 응집조(12)와 응결조(13)는 적절한 이송 라인으로 연결되거나 또는 이송 펌프에 의하여 연결될 수 있다. 또한 응결조(13)에 예를 들어 아크릴아마이드 계통의 고분자 응집제가 투입될 수 있고 교반기(17c)가 설치될 수 있다. 교반기(17c)는 제1 또는 제2 응집조(11, 12)에 설치된 교반기(17a, 17b)와 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다.
응결조(13)에 슬러지 블랭킷이 형성되는 침전조(15)가 형성될 수 있다. 침전조(15)는 아래쪽으로 돌출되도록 경사 바닥면(141)을 가질 수 있고 바닥면에 배출구(153)가 형성될 수 있다. 또한 침전조(15)에 경계 면(152)의 높이를 조절하는 계면 조절 유닛(151)이 설치될 수 있다.
배출구(153)는 슬러지의 배출에 적절한 구조를 가질 수 있고 순환 라인(L1) 및 배출 라인(L2)과 연결될 수 있다. 순환 라인(L1)은 제1 응집조(11)와 연결되고, 배출 라인(L2)은 슬러지 처리 저장소와 연결될 수 있다. 각각의 라인(L1, L2)에 체크 밸브와 같은 조절 밸브(V1, V2)가 설치될 수 있다. 슬러지 블랭크(SB)는 침전조(15)의 바닥면으로부터 슬러지 경계 면(152)을 형성하도록 적층될 수 있다. 슬러지 경계 면(152)의 높이는 침전조(15)의 높이에 기초하여 적절하게 설정될 수 있다. 또한 슬러지 경계 면(152)의 높이를 측정하기 위하여 슬러지 계면 미터 또는 피에조 미터와 같은 것이 설치될 수 있다. 그리고 계면 미터 또는 피에조 미터에서 측정된 값은 제어 유닛으로 전송될 수 있고 제어 유닛은 그에 따라 교반기(17c)의 교반 속도를 조절할 수 있다. 또한 조절 밸브(V1, V2)의 개폐 수준을 조절할 수 있다. 이와 같은 슬러지 경계면의 형성 및 조절은 플록과 미세 플록이 체 거름에 의하여 고체 및 액체로 분리되도록 한다.
계면 조절 유닛(151)은 아래쪽에 형성된 경사진 조절 면(151a)과 위쪽에 형성된 평평한 수평면으로 이루어질 수 있다. 수평면을 통하여 여과된 물이 배출될 수 있다. 그리고 조절 면(151a)에 의하여 침전에 따른 슬러지 블랭킹의 형성이 유도되면서 이와 동시에 조절 격벽(181, 182, 183)에 의하여 형성된 유동 경로에 의하여 플록의 공유가 가능하다.
계면 조절 유닛(151)의 내부에 경사 유동 경로(151b)가 형성될 수 있고 경사 유동 경로(151)를 통하여 흐르는 정제된 형태의 물은 계면 조절 유닛(151)의 위쪽에 형성된 배출 경로(151c)를 통하여 배출될 수 있다. 경사 유동 경로(151b)는 경사진 형상으로 연장되면서 적어도 하나의 꺾인 부분을 가질 수 있다. 또한 경사 유동 경로(151b)는 응결조(13)로부터 멀어질수록 연장 길이가 길어질 수 있다. 이와 같은 경사 유도 유동 경로(151b)의 형성은 응결조(13)와 침전조(15) 사이의 미세 플록의 순환이 용이하고, 슬러지 블랭킷이 안정적으로 형성되도록 하고 그리고 배출 경로(151c)를 통하여 미세 플록이 배출되는 것이 방지되도록 한다.
응결조(13)와 침전조(15) 사이에 조절 격벽(181, 182, 183)이 형성될 수 있고 조절 격벽(181, 182, 183)의 아래쪽을 통하여 미세 플록을 포함하는 유체의 순환이 이루어질 수 있다. 조절 격벽(181, 182, 183)은 다수 개의 서로 다른 이격 높이를 가지는 분리 플레이트로 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 1에 도시된 것처럼, 조절 격벽(181, 182, 183)은 3개의 서로 다른 분리 플레이트로 이루어질 수 있고 중앙에 형성된 제1 조절 격벽(181)은 침전조의 경사 바닥 면(141)에 위치하고 그리고 양쪽으로 경사 바닥 면(141)과 서로 다른 분리 거리를 가지도록 제2 및 제3 조절 격벽(182, 183)이 배치될 수 있다. 제2 조절 격벽(182)은 분리 거리는 제3 조절 격벽(183)의 분리 거리에 비하여 클 수 있고, 제1 조절 격벽(181)의 분리 거리가 가장 작을 수 있고 실질적으로 응결조(13)와 침전조(15) 사이에 플록의 순환 형태를 결정하는 유동 홀의 기능을 가질 수 있다. 이와 같은 유동 홀의 형성을 통하여 응결조(13)와 침전조(15) 사이의 슬러지 이동이 가능하고 이에 따라 플록 형성 또는 성장이 원활하게 이루어져 침전조(15)에서 플록의 침전 속도가 증가될 수 있다.
조절 격벽(181, 182, 183)은 서로 다른 높이로 형성되고 다양한 높이 차를 가질 수 있지만 바람직하게 중앙 부분에 형성된 제1 조절 격벽(181)의 분리 거리가 가장 작고, 양쪽에 배치되는 조절 격벽(182, 183) 중 응결조(13) 쪽에 설치되는 조절 격벽(182)가 침전조(183) 쪽에 설치되는 조절 격벽(183)에 아래쪽 끝 부분이 높이 위치하도록 배치될 수 있다. 그리고 중앙 부분에 형성되는 제1 조절 격벽(181)에 의하여 형성되는 유동 홀은 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어 유동 홀은 도 1에 도시된 것처럼, 경사 바닥면(141)과 제1 조절 격벽(181)의 끝 부분에 의하여 형성되는 틈새 구조가 되거나, 제1 조절 격벽(181)에 형성된 슬릿 또는 홀 구조가 될 수 있다. 유동 홀의 크기는 응결조(13)와 침전조(15) 사이의 순환하는 플록의 크기에 따라 설정될 수 있다. 유동 홀은 다양한 방법으로 설정될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 예를 들어 유동 홀은 조절 격벽(181, 182, 183)을 형성하는 분리 플레이트 자체에 형성될 수 있다. 각각의 분리 플레이트에 형성되는 유동 홀(181, 182, 183)은 원형 또는 다각형 형상이 될 수 있다. 다른 한편으로 조절 격벽(181, 182, 183)의 높이가 조절 가능하도록 설치될 수 있다. 이와 같이 조절 격벽(181, 182, 183) 또는 유동 홀은 다양한 방법으로 형성될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 고속 응집 침전 장치(10)는 다양한 종류의 하수, 오수 또는 페수의 처리에 적용되어 적절한 방법으로 슬러지가 처리될 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지의 고속 응집 침전 방법의 실시 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 플록을 형성하여 슬러지를 처리하기 위한 슬러지의 고속 응집 침전 방법은 고화제를 투입하여 응집이 발생되도록 하는 단계(P11); 플록 형성을 유도하여 2차 응집이 발생되도록 하는 단계(P12); 플록의 성장과 함께 플록 형성 공간과 침전 공간 사이에 플록이 서로 공유되도록 하는 단계(P13); 침전조에서 슬러지 유동 공간이 조절되도록 하는 단계(P14); 및 플록의 성장에 따른 침전물을 배출시키거나 또는 순환시키는 단계(P15)를 포함하고, 상기 슬러지 유동 공간의 조절에 의하여 슬러지 계면이 유동 공간의 위쪽 면을 형성하는 유동 천정 면에 대하여 서로 다른 높이가 되도록 한다. 또한 슬러지 계면의 유동 천정면에 대한 서로 다른 높이로 인하여 플록과 미세 플록이 체 거름(screening) 방식으로 고액 분리 효과가 증가되도록 할 수 있다. 또한 필요에 따라 슬러지 계면의 높이를 측정하는 슬러지 계면 미터 또는 피에조 미터가 설치될 수 있고, 측정된 높이에 따라 슬러지의 계면이 최적 높이로 유지되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 적용을 위하여 제1 응집조에 고화제가 투입될 수 있다(P21). 고화제는 예를 들어 폴리염화알루미늄(PAC, Al2O3), 황산알루미늄, 가성소다, 소석회 탄산나트륨 또는 이들의 혼합물이 될 수 있고 음이온 고분자 응집제가 될 수 있지만 처리되어야 할 슬러지의 성질에 따라 적절하게 선택될 있다. 제1 응집조에 고화제가 투입되면서 교반 과정이 진행될 수 있다. 필요에 따라 수산화나트륨 또는 황산과 같은 pH 조절제가 투입되면서 고정식 혼합기(static mixer) 또는 펌프 혼합 유닛(pump blender)에 의하여 급속 교반이 될 수 있다. 제1 응집조에서 콜로이드 입자에 의하여 플록이 형성될 수 있고 플록은 미세 입자 형태가 될 수 있다. 이후 혼합 용액은 순환 슬러지와 함께 2차 응집조로 투입되어 상대적으로 큰 입자 직경을 가지는 플록으로 형성될 수 있다. 순환 슬러지를 2차 응집조로 투입시키는 것은 일반적으로 순환 슬러지는 다량의 금속염을 포함하고 있으므로 이로 인하여 입자 사이의 충돌 횟수가 증가되어 플록 성장이 유리한 조건에서 이루어지도록 할 수 있다. 그러므로 반드시 순환 슬러지가 투입되어야 하는 것은 아니다. 다만 순환 슬러지의 투입으로 인하여 고화제의 투입량이 감소되거나, 교반 시간이 감소될 수 있다. 제2 응집조에서 플록이 성장을 위하여 2차 응집이 발생되면 슬러지는 응결조로 이동될 수 있다.
응결조에서 플록이 성장할 수 있고 성장된 플록은 침전조에서 침전되어 슬러지 블랭킷을 형성할 수 있다. 그리고 응결조에서 플록의 성장을 돕기 위하여 예를 들어 아교, 셀룰로오스, 젤라틴 또는 아크릴 아마이드 계통의 유기 응집제가 투입될 수 있다. 응결조에서 교반 시간은 제1 응집조 또는 제2 응집조에서 교반 시간에 따라 결정되거나 또는 슬러지의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 제1 응집조 또는 제2 응집조에서 응집 시간은 5 내지 15분이 되고 그리고 응결조에서 응결 시간은 25 내지 50분이 될 수 있다. 또한 제1 응집조와 제2 응집조에서 급속 교반이 되는 한편 응결조에서 완속 교반이 될 수 있다. 추가로 응결조에서 교반기는 교반에 의하여 상향 흐름의 발생되도록 하는 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 상향 흐름의 발생에 의하여 안정적으로 슬러지 블랭킹이 발생되도록 하면서 이와 동시에 미세 플록이 서로 다른 분리 공간 사이에 이동되면서 충분한 크기로 성장될 수 있도록 한다(P13).
서로 다른 분리 공간은 응결조와 침전조를 의미하며 플록의 공유는 미세 플록이 다시 응결조로 유입되도록 하는 것을 말한다. 도 1에 제시된 실시 예에서 설명된 것처럼, 응결조와 침전조 사이에 유동 홀이 형성될 수 있고 유동 홀을 통하여 침전조의 미세 플록이 응결조로 유입될 수 있다. 유동 홀이 형성된 분리 유닛에서 의하여 예를 들어 상부 스트림과 하부 스트림이 형성될 수 있고 하부 스트림을 통하여 충분히 성장한 플록이 침전조로 유입될 수 있다. 그리고 상부 스트림을 통하여 미세 플록이 침전조로부터 다시 응결조로 유입될 수 있다. 위와 같은 상부 또는 하부 스트림의 형성은 예를 들어 완속 교반이 발생되는 응결조에서 교반 날개의 구조에 의하여 이루어질 수 있다. 이와 같은 플록의 공유와 함께 침전조에서 슬러지 유동 공간이 조절될 수 있다(P14).
슬러지 유동 공간은 도 1에서 설명된 것처럼, 슬러지 블랭킹에 의하여 형성되는 슬러지 계면과 계면 조절 유닛의 아래쪽 면 사이의 공간을 의미한다. 구체적으로 슬러지 계면이 바닥 면이 되고 그리고 계면 조절 유닛의 아래쪽 면이 천정 면이 되어 형성되는 공간을 의미한다. 이와 같은 슬러지 유동 공간은 응결조에서 멀어질수록 높이가 작아지는 구조로 만들어질 수 있다. 추가로 슬러지 유동 공간의 조절은 예를 들어 조절 격벽이 상하 또는 좌우로 이동이 되도록 하거나, 계면 조절 유닛의 높이가 조절되거나 또는 계면 조절 유닛의 바닥 면의 경사가 조절되는 방식으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 조절 방법에서 슬러지 유동 공간은 응결조에 가까울수록 상대적인 유동 영역이 커지도록 한다. 다양한 방법으로 슬러지 유동 공간이 조절될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
슬러지 블랭킷이 일정 부피로 형성되면 배출구를 통하여 슬러지가 배출될 수 있고 그리고 슬러지 블랭키의 형성 과정에서 슬러지 용액이 순환될 수 있다(S15).
배출은 일정 주기로 이루어지거나 처리되어야 할 슬러지에 대한 처리 공정이 완료되면 배출될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 장치에서 적절한 추가적인 공정에 의하여 처리 효율이 향상되는 방법으로 이루어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 장치는 플록 성장의 최적화를 통하여 무기 응집제의 투입량이 감소되도록 하면서 침전조에서 고액 분리가 원활하게 이루어지도록 한다. 또한 본 발명에 따른 장치는 침전조의 형상 개선을 통하여 미세 플록의 부상을 감소시켜 응집 공정의 처리 효율이 높아지도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 응집 침전 장치 11, 12: 응집조
13: 응결조 15: 침전조
16: 응집제 투입 유닛 17a, 17b, 17c: 교반기
141: 경사 바닥 면 151: 계면 조절 유닛
152: 경계 면 153: 배출구
181, 182, 183: 조절 격벽

Claims (2)

  1. 응집제가 투입되는 응집조(11, 12);
    응집조(11, 12)에서 응집된 플록을 포함하는 응집 용액과 슬러지가 투입되어 플록이 성장되도록 하는 응결조(13);
    응결조(13)와 연결되고 슬러지 블랭킷이 형성되는 침전조(15)를 포함하고,
    상기 응결조(13)와 침전조(15) 사이에 유체의 상부 흐름을 제한하고 하부 흐름이 조절될 수 있도록 하는 경사 바닥 면(141)으로부터 서로 다른 분리 거리를 가지는 다수 개의 분리 플레이트로 이루어진 조절 격벽(181, 182, 183)이 설치되어 플록의 상호 이동에 의하여 침전조(15)에서 플록의 침전 속도가 증가되도록 하고, 침전조(15)의 위쪽에 슬러지 경계 면(152)으로부터 서로 다른 높이가 되도록 연장되는 계면 조절 유닛(151)이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 블랭킷 공유 방식의 고속 응집 침전 장치.
  2. 플록을 형성하여 슬러지를 처리하기 위한 슬러지의 고속 응집 침전 방법에 있어서,
    고화제를 투입하여 응집이 발생되도록 하는 단계;
    플록 형성을 유도하여 2차 응집이 발생되도록 하여 응결조로 이동되는 단계;
    상기 응결조에서 플록의 성장과 함께 플록 형성 공간과 침전조에 의하여 형성되는 침전 공간 사이에 유동 홀이 형성된 다수 개의 분리 플레이트에 의하여 상부 스트림과 하부 스트림이 형성되어 플록이 서로 공유되도록 하는 단계;
    상기 침전조에서 슬러지 유동 공간이 조절되도록 하는 단계; 및
    상기 침전조에서 플록의 성장에 따른 침전물을 배출하거나 또는 순환시키는 단계를 포함하고,
    상기 슬러지 유동 공간의 조절은 상기 분리 플레이트의 상하 또는 좌우 이동에 의하여 또는 상기 침전조에 배치되는 계면 조절 유닛의 바닥 면의 경사가 조절되는 방식으로 이루어지고, 상기 슬러지 유동 공간은 상기 응결조에서 멀어질수록 높이가 작아지는 것을 특징으로 하는 슬러지의 고속 응집 침전 방법.











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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180131385A (ko) 2017-05-31 2018-12-10 한국건설기술연구원 침전과 부상분리공정 일체형 고효율 침전부상 시스템 및 그의 구동 방법
CN110422917A (zh) * 2019-07-31 2019-11-08 深圳信息职业技术学院 混凝沉淀净水装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891023B1 (ko) 2009-01-07 2009-03-31 인천환경공단 하수 슬러지의 응집 및 탈수방법 및 그 장치
KR100941938B1 (ko) 2009-09-15 2010-02-11 (주)효성엔바이로 혼화응집설비를 갖춘 슬러지 수집기
KR20100118657A (ko) 2009-04-29 2010-11-08 대림산업 주식회사 연속회분식 반응조와 응집침전조가 결합된 하수고도처리시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891023B1 (ko) 2009-01-07 2009-03-31 인천환경공단 하수 슬러지의 응집 및 탈수방법 및 그 장치
KR20100118657A (ko) 2009-04-29 2010-11-08 대림산업 주식회사 연속회분식 반응조와 응집침전조가 결합된 하수고도처리시스템
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180131385A (ko) 2017-05-31 2018-12-10 한국건설기술연구원 침전과 부상분리공정 일체형 고효율 침전부상 시스템 및 그의 구동 방법
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