1 1. 기 술 개 요 소용량에서 대용량까지 적용이 가능한 제품 ( 현존 재품 소용량 부적합 ) 초기 투자 및 운전관리비가 저렴한 경제성 / 열악한 환경 등에서 내구성의 우수성 광범위한 슬러지 성상 변화에도 안정적이고 고효율 농축 간편한 구조 및 기계 구성으로 소모품 없고 유지관리 편리성 무인 운전이 가능한 자동화 외산 기술에 의존하고 있는 농축기술을 국산 기술의 대체 및 수출 소용량에서 대용량까지 적용이 가능한 제품 ( 현존 재품 소용량 부적합 ) 초기 투자 및 운전관리비가 저렴한 경제성 / 열악한 환경 등에서 내구성의 우수성 광범위한 슬러지 성상 변화에도 안정적이고 고효율 농축 간편한 구조 및 기계 구성으로 소모품 없고 유지관리 편리성 무인 운전이 가능한 자동화 외산 기술에 의존하고 있는 농축기술을 국산 기술의 대체 및 수출 농 축 의 목 적농 축 의 목 적농 축 의 목 적농 축 의 목 적 농 축 의 목 적농 축 의 목 적농 축 의 목 적농 축 의 목 적 설비 투자비 절감 설비 투자비 절감 후속공정의 원활한 운전 후속공정의 원활한 운전 설비 투자비 절감 설비 투자비 절감 후속공정의 원활한 운전 후속공정의 원활한 운전 기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석 기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석기 존 시 설 문 제 점 분 석 후속 공정 성능 저하 후속 공정 성능 저하 잦운 보수 및 운전 비용 과다 잦운 보수 및 운전 비용 과다 외산 제품에 의존도 상승 외산 제품에 의존도 상승 후속 공정 성능 저하 후속 공정 성능 저하 잦운 보수 및 운전 비용 과다 잦운 보수 및 운전 비용 과다 외산 제품에 의존도 상승 외산 제품에 의존도 상승 농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발 농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발농 축 기 술 개 발 기술적 한계의 극복 기술적 한계의 극복 국산 기술로 외산 기술 대체 국산 기술로 외산 기술 대체 기술적 한계의 극복 기술적 한계의 극복 국산 기술로 외산 기술 대체 국산 기술로 외산 기술 대체 U-Trench 유동판식 농축기

2 2. 핵 심 기 술 ‘U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 스크류의 슬러지 이송 및 믹싱 효과와 유동판의 연속유동에 의한 스크린 틈새의 영구적인 막힘 방지기능으로 응집된 슬러지로부터 혼재된 물의 배제를 원활하게 하여 슬러지의 농축농도를 극대화 시킨 기술이다. ‘ U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 움직이는 유동판 구동부의 기구 기능을 단순화하여 마모가 거의 없고 ‘ U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 움직이는 유동판 구동부의 기구 기능을 단순화하여 마모가 거의 없고 보수를 용이하게 하였으며 소모품이 없는 반영구적인 메키니즘을 적용한 기술이다. ‘U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 스크류의 슬러지 이송 및 믹싱 효과와 유동판의 연속유동에 의한 스크린 틈새의 영구적인 막힘 방지기능으로 응집된 슬러지로부터 혼재된 물의 배제를 원활하게 하여 슬러지의 농축농도를 극대화 시킨 기술이다. ‘ U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 움직이는 유동판 구동부의 기구 기능을 단순화하여 마모가 거의 없고 ‘ U-Trench 형 스크류식 농축기 ’ 는 움직이는 유동판 구동부의 기구 기능을 단순화하여 마모가 거의 없고 보수를 용이하게 하였으며 소모품이 없는 반영구적인 메키니즘을 적용한 기술이다. 핵 심 기 술 핵 심 기 술   스크린 틈새의 영구적 방지 SYSTEM   고성능 및 높은 회수율 마모가 없는 구조   소모품 최소화 한 구조   반 영구적 기기   스크린 틈새의 영구적 방지 SYSTEM   고성능 및 높은 회수율 마모가 없는 구조   소모품 최소화 한 구조   반 영구적 기기 핵 심 기 술 내 용 핵 심 기 술 내 용   슬러지 농도 5,000 ~ 10,000mg/L 를 기존 중력 농축시설은 5%, 기계식 설비가 4 ~ 7% 농축.   개발기술은 저 · 고농도 (3,000 ~ 20,000mg/L) 의 슬러지를 4 ~ 8% 농축.   틈새의 막힘 현상 (Clogging) 의 보완으로 기존 기술의 2 배 농축성능.   기계식 농축장치의 시간적 한계를 24 시간 전자동 운전으로 전환.   저소음. 저진동. 저악취 및 최저 소비전력으로 운영환경에 최적.   슬러지 농도 5,000 ~ 10,000mg/L 를 기존 중력 농축시설은 5%, 기계식 설비가 4 ~ 7% 농축.   개발기술은 저 · 고농도 (3,000 ~ 20,000mg/L) 의 슬러지를 4 ~ 8% 농축.   틈새의 막힘 현상 (Clogging) 의 보완으로 기존 기술의 2 배 농축성능.   기계식 농축장치의 시간적 한계를 24 시간 전자동 운전으로 전환.   저소음. 저진동. 저악취 및 최저 소비전력으로 운영환경에 최적.

3 유동축 스페이서스크류 캠 링캠 링 구동판 고정판 유동판 U-Trench 구성 U-Trench 구성 고정판 / 유동판 / 스크류 / 구동판 / 유동축 고정판 / 유동판 / 스크류 / 구동판 / 유동축 U 자형 고정판과 유동판이 일정하게 배열 U 자형 고정판과 유동판이 일정하게 배열 상부가 열려 있는 유로 구성 상부가 열려 있는 유로 구성 유동판 구동부 유동판 구동부 캠링 / 베어링 / 구동판으로 구성 캠링 / 베어링 / 구동판으로 구성 스크류 회전시 회전운동을 직선 스크류 회전시 회전운동을 직선 운동으로 변환하여 구동부 전달 운동으로 변환하여 구동부 전달 유동축에 의해 구동판과 연결된 유동축에 의해 구동판과 연결된 유동판이 일체가 되어 직선운동 유동판이 일체가 되어 직선운동 고정판 틈새의 유동판 움직임에 고정판 틈새의 유동판 움직임에 의해 고착화에 의한 막힘 방지 의해 고착화에 의한 막힘 방지 스크류에 의한 슬러지 이송은 슬 스크류에 의한 슬러지 이송은 슬 러지 교반을 통해 농축슬러지 내 러지 교반을 통해 농축슬러지 내 포된 수분의 원활한 제거 포된 수분의 원활한 제거 3. 구 조 및 원 리

4 Deposit ( 침적 ) Fixation ( 고착 ) Clogging ( 막힘 ) 유동부의 연속 유동에 의해 틈새의 유동부의 연속 유동에 의해 틈새의 유동성을 유지시키고 이를 통한 자 유동성을 유지시키고 이를 통한 자 정 작용으로 침적, 고착 및 막힘을 정 작용으로 침적, 고착 및 막힘을 방지하는 SYSTEM 방지하는 SYSTEM 고압수, 압축공기 사용하여 고압수, 압축공기 사용하여 고착화 된 틈새 슬러지 제거 고착화 된 틈새 슬러지 제거 SYSTEM SYSTEM Screen Moving Filtering Mechanism 4. 농 축 원 리

5 5, 장 치 의 구 성

6 A. 고정판 B. 유동판 C. 스페이스 D. 스크류 E. 유동판 구동부 F. 유동판 유동축 G. 감속기 모터 H. 농축기 카바 I. 슬러지 유입구 J. 여액 수집 호퍼 K. 농축슬러지 호퍼 L. 농축 여액 배출 M. 농축슬러지 배출 N. 농축기 지지대 A. 고정판 B. 유동판 C. 스페이스 D. 스크류 E. 유동판 구동부 F. 유동판 유동축 G. 감속기 모터 H. 농축기 카바 I. 슬러지 유입구 J. 여액 수집 호퍼 K. 농축슬러지 호퍼 L. 농축 여액 배출 M. 농축슬러지 배출 N. 농축기 지지대 6, 장 치 의 구 조

7 슬러지(0.3~0.5%)슬러지(0.3~0.5%)응집혼합탱크응집혼합탱크 Floc 형성 스크류 ( 고액분리 ) 스크류 여액 반송 농축 슬러지 응집제 소 화 조 ( 감 량 화 ) 유 입유 입유 입유 입 농축농축농축농축 여액여액여액여액 슬러 지 유 량 조정조 7, 공 정 흐 름 도

8 U-Trench 유동판식 농축기는 세계에서 처음 개발이 시도된 기술. 선진국 등 U-Trench 형 농축기와 유사 제품의 개발은 당분간 어려울 것으로 사료됨. 현재까지 원형의 링을 유동시키는 방식과는 달리 U 자형 유동판을 적용, 개발 농축기는 기존 농축기기에 대해 자재비에서 70% 를 절감할 수 있어 가격경쟁력을 가짐. 유동판의 구동부는 구조가 간단하고 제조가 용이 / 마모가 없는 구조로 물이 닿지 않는 부분 에 베어링 적용. ( 반영구적 ) 유동판의 틈새 막힘 방지기능과 스크류의 슬러지 Mixing 기능을 복합시켜 초소형 장치로 10~ 15 배의 농축을 가능하게 한 고성능의 콤펙트화한 장치. 상부를 개방형으로 하여 점검 및 청소가 용이 / 24 시간 전자동 무인운전 SYSTEM 의 실현. 개 발 기 술 독 창 성개 발 기 술 독 창 성 개 발 기 술 독 창 성개 발 기 술 독 창 성 8. 적 용 시 장 점

9 기존 중력식 농축조 대체 가능.( 고형물 회수율 60% → 98% 수준으로 후속 설비의 부하경감 ) 소규모 처리장 슬러지 용적 감소로 운송 효율의 효과를 가짐으로 슬러지를 고농도화 (1~2% → 4~8%) 하여 운송효율 4~5 배 상승. 고성능 기계식 농축기로 탈수기 이전 공정에 적용하여 탈수기 성능 향상 효과. 슬러지 농축으로 소화조의 소화율 및 고형물 감소율 증대로 처리시설의 효율적 운영 기대. 기존 중력식 농축조 대체 가능.( 고형물 회수율 60% → 98% 수준으로 후속 설비의 부하경감 ) 소규모 처리장 슬러지 용적 감소로 운송 효율의 효과를 가짐으로 슬러지를 고농도화 (1~2% → 4~8%) 하여 운송효율 4~5 배 상승. 고성능 기계식 농축기로 탈수기 이전 공정에 적용하여 탈수기 성능 향상 효과. 슬러지 농축으로 소화조의 소화율 및 고형물 감소율 증대로 처리시설의 효율적 운영 기대. 고성능 / 고효율 농축 마모가 없는 구조로 유동판이 외부의 유동축에 의해 구동되고 스크류와 접촉이 없이 고농축. 유 지 관 리 용 이유 지 관 리 용 이 유 지 관 리 용 이유 지 관 리 용 이 (계 속)(계 속)

10 막힘이 발생하지 않도록 설계한 구조로 일반적 세척이 필요치 않고, 타 기술에 비해 매우 적은 소비전력으로 운전이 가능. 24 시간 무인운전으로 인건비의 절감 할 수 있어 처리시설 운영자금의 부담 감소. Running Cost 절감 24 시간 전자동 무인운전은 기계적 결함 또는 잦은 보수가 필요한 경우 그 실현 가능성이 희박하다. 그러나 본 개발 기술인 「 U-Trench 유동을 이용한 틈새 막힘 방지 고효율 고액 분리기술」은 기존 기술이 갖고 있는 기계적 문제점 및 잦은 보수가 요구되지 않도록 개선 함으로써 24 시간 전자동 무인운전을 가능케 하였다. 운 영 환 경 개 선운 영 환 경 개 선 운 영 환 경 개 선운 영 환 경 개 선 (계 속)(계 속)

11 하수 유입 생물반응조생물반응조 슬 러 지슬 러 지저 류 조저 류 조슬 러 지슬 러 지저 류 조저 류 조 슬 러 지슬 러 지저 류 조저 류 조슬 러 지슬 러 지저 류 조저 류 조 최종 침전조 U-Trench 농축기 슬러지저류조슬러지저류조 슬 러 지 연계처리 연계처리 100 Q 10 Q 100 Q 10 Q 슬러지 저류조 건설비 절감 농축 슬러지 고형물농도 잉여슬러지 운송부하 경감 ( 미 설치시의 10%) 100 Q 발생 슬러지 Q : 슬러지 유량 슬러지유량 5 – 10%0.5 – 1.0% 10 Q 항 목 적용시 장점 소규모 처리장의 경우 (계 속)(계 속)

12 대규모 처리장의 경우 92 C 94 C 농 축 조농 축 조농 축 조농 축 조 농 축 조농 축 조농 축 조농 축 조 소 화 조소 화 조소 화 조소 화 조 소 화 조소 화 조소 화 조소 화 조 소 화 조소 화 조소 화 조소 화 조 소 화 조소 화 조소 화 조소 화 조 62 C 71 C 51 C 100 C 166 C 방류방류 10 C 156 C 4 C GASGAS 23 C 하수 유입 생물반응조생물반응조 최종 침전조 U-Trench 농축기 105 C 3 C 95 C GASGAS 41 C 탈 수탈 수탈 수탈 수 탈 수탈 수탈 수탈 수 2 C 고형물 회수율 증가로 처리장 부하 경감 중력식 농축 소화조 소화효율 향상 적용시 장점 95% 고형물 회수율 기계식 농축 (U-Trench) 60% 항 목 55% 소화조 소화율 30% 44% 소화조고형물 감소율 24% 소화조 고형물 감소율 증가로 탈수기 부하 경 감 C : 고형물 부하 (계 속)(계 속)

13 U-Trench 유동식 농축기 원심농축기 (Decanter) 응집제와 혼합된 슬러지는 농축기로 유입되어 유동판과 고 정판 사이의 틈새로 물은 배출되고 스크류에 의해 이송되면 서 중력농축 이송펌프에 의해 직접 탈수기로 유입되는 슬러지에 응집제 를 투입 3,600 rpm 이상 고속 회전시켜 원심력에 의해 농축 GBT (Gravity Belt Thickener) 중력식 농축법 응집제와 혼합된 슬러지는 중력식 벨트 농축기의 평면이동 Belt 위에 공급되어 Belt 와 함께 이동되면서 중력농축 조내에 슬러지를 체류시켜 비중차이를 이용하여 침강분리 시켜 중력농축 9. 농 축 기 술 비 교

14 구 분유동판식 농축기원심농축기 (Decanter) 운전방법스크류 회전속도 및 경사각 조절 Screw bowl 의 회전속도 조절 유입농도 0.3 ~ 2 %0.5 ~ 1 % 농축농도 4 ~ 8 % ( 조절가능 ) 4 ~ 6 % SS 회수율 95 % 이상 90 % 이상 운전점검 내부식성 · 내구성이 우수하고 부대설비가 적으 며 무인운전이 가능하므로 점검시간이 짧음 고속회전에 따른 Screw 의 마모로 인한 Screw 의 교환이 필요하고 기기점수가 많으므로 장 시간 소요 구 분 GBT (Gravity Belt Thickener) 중력식 농축법 운전방법 Belt 이동속도 조절간헐운전 유입농도 0.5 ~ 1 %0.8 ~ 1 % 농축농도 2 ~ 5 %3 ~ 4 % SS 회수율 90 % 이상 60 % 운전점검 보조기기가 많아 점검시간이 많이 소요되고, 벨트사향조정 및 벨트세정상태의 주기적 점검 필요 급유, 회전마찰부 및 축지부의 수시 점검 필요 (계 속)(계 속)

15 구 분유동판식 농축기원심농축기 (Decanter) 작업환경소음이 없고, 작업환경이 쾌적소음발생이 크고, 진동의 우려 설치면적매우 적음비교적 적음 기자재 동력 (20 ㎥ /hr) ( 동일용량 ) 유동판식 농축기 0.4 kw 응집혼합탱크 교반기 0.4 kw 폴리머용해 장치 0.6 kw 소 계 1.4 kw 구동전동기 30 kw 차동기 7.5 kw 폴리머용해장치 7.5 kw 소 계 45 kw (32 배 이상 소요 ) 구 분 GBT (Gravity Belt Thickener) 중력식 농축법 작업환경각종 소음으로 실내환경 열악악취발생 설치면적비교적 큼넓은 부지 필요 기자재 동력 (20 ㎥ /hr) ( 동일용량 ) GBT 3 kw 폴리머공급장치 8.5 kw 여포세정 장치 8 kw 소 계 19.5 kw (14 배 소요 ) 스크레이퍼 1.5 kw 소 계 1.5 kw (계 속)(계 속)

16 구 분유동판식 농축기원심농축기 (Decanter) 장 점 - 적은 소모동력과 설치면적 - 전자동 무인운전 가능 - SS 회수율이 높아 2 차 부하 적음 - 국산기술로 기술지원 및 A/S 용이 - 자동운전이 용이 - 적은 설치면적 - 적은 보조기기 - 밀폐구조로 악취발생이 없음 단 점 - 최신기술로 적용실적이 적음 - 초기 투자비가 많음 - 고속회전에 의한 진동발생 - 주기적 보수 / 교체 필요 - 장비유지비 / 소모동력 큼 구 분 GBT (Gravity Belt Thickener) 중력식 농축법 장 점 - 국내제작으로 운전실적이 많음 - 지명도가 높음 - A/S 용이 - 간단한 구조, 유지관리비 저렴 - 운전이 가장 단순 - 저장과 농축이 동시에 가능 단 점 - 열악한 작업환경 - 보조기기가 많아 전력소비 큼 - 전담 운전원 필요 - 부식성 소재가 많아 짧은 수명 - 계절변화에 민감 - 넓은 소요면적 필요 - 잉여 슬러지 농축에 부적합 - 인의 용출이 발생 (계 속)(계 속)

17 구 분 U-Trench 형 유동식 GBT (G. B. Thickener) 원심농축기 (Decanter) 비 고 초 기 투 자 비초 기 투 자 비 118,000,000110,000,000230,000,000 원심 대비 ½ 절감 년간경비년간경비 전 력 비 206,0002,183,0004,975,000 약 품 비 동일 인 건 비 12,500,00025,000,000 소 모 품 비소 모 품 비 - 5,000,0007,000,000 슬러지 이송비 36,000,00072,000,000 년 간 합 계년 간 합 계 48,706,000104,183,000108,975,000 기존 설비 ½ 수준 유입 슬러지량 20 m 3 /hr, 유입농도 1%, 일일 운전시간 10 시간을 기준. 전력비는 기본요금 제외, 사용전력량 요금 47 원 /kWh 적용. 슬러지 이송비 계산시 유동식 농축기는 농축슬러지 함수율 90% 적용하고 GBT 와 원심 농축기는 95% 적용 (계 속)(계 속)

18   잉여 슬러지 이송 효율의 증대   부영양화 원인이 되는 인 방출 원천 제거   2 차 공해 ( 소음, 진동, 악취 ) 의 최소화   농축 공정 후의 설비 효율의 증가   기존 중력식 농축조의 변경 없이 U-Trench 형 개발 기술 적용이 가능 10. 기 대 효 과  환경적 기대 효과

19   최고 고효율 농축 성능 기대   농축 농도 조절 가능으로 현장 운영 적합   24 시간 전자동 연속 무인운전   전력 및 운전비용 절감   보수 및 소모품이 없어 유지관리 용이  기술적 기대 효과 (계 속)(계 속)

20   최소의 초기 투자비   최소의 설치 공간으로 건축비용 절감   최소의 에너지로 적은 운영비용   소모품 없는 제품으로 유지관리비용 절감   국산 순수 개발 기술로 외국 도입 기술의 대체   국내 산업 기여 및 국제 경쟁력 강화 기반 확립 경 제 적 기 대 효 과경 제 적 기 대 효 과경 제 적 기 대 효 과경 제 적 기 대 효 과 (계 속)(계 속)