KR0139704Y1 - 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지표면 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 폭포식 여과조에 의해 무동력방식으로 폭기되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시킴과 동시에 유지관리를 용이하게 한 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조에 관한 것이다.

전처리시설이며 혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)로 구성된 4차처리장치(40)를 포함하여 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 토양식 오수정화장치에 있어서, 상기 2차처리장치(20)는 격벽(21)을 중심으로 중앙에 메인분수조(22)와 상기 메인분수조의 양방으로 서브분수조(23)가 구획되는 폭포식 분수조(24')를 형성하고 상기 메인분수조(22)와 서브분수조(23)는 다수의 연결관(25)을 통해 서로 연결되며 상기 서브분수조(23)에 형성하는 배출공(26)은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정길이만큼 하방에 위치되게 한 구성을 특징으로 하는 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조.

Description

토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조

본 고안은 지표면 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 폭포식 분수조에 의해 무동력방식으로 폭기되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시킴과 동시에 유지관리를 용이하게 한 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조에 관한 것이다.

이른바 토양식 정화처리공법은 지표면 깊이 약 1m이내의 토양미생물 토양동물이 생존가능한 토양권역에 토양식 오수정화조 또는 분뇨정화조에서 1차처리한 처리수를 침투시키는 공법으로 이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 고안과 관련한 종래의 토양식 오수정화시설은 제1도에 도시한 바와 같이 저장조에 유입된 오물을 침전조로 보내어 찌꺼기를 침전시키는 전처리단계를 갖게 하고, 여기서 처리된 그 나머지의 오수를 브로아가 설치된 폭기조로 보내어 공기와 함께 혼합하여 오수속에 활동하고 있는 호기성 미생물이 왕성하게 활동할 수 있도록 한 다음에, 주공급관을 통해서 흙속에 매설되어 있는 유로에 공급되도록 하는 한편, 상기 유로내부에서 호기성 미생물과 유로에 형성된 통공을 통해서 들어온 지령이나 굼벵이등과 작은 토양동물들이 오수중에 포함된 유기물을 분해하여 그 일부를 유로의 유공을 통해 내보내어 토양속에서 분해되도록 하고, 나머지 일부의 오수를 유로내에서 미생물과 미세동물들로 완전히 정화하여 외부로 방류되도록 구성한 것이다.

그러나 이러한 종래의 토양식 오수정화공법은 다음과 같은 여러 문제점을 안고 있었다.

먼저 오수가 정화되는 유로의 전체적 길이가 비교적 짧아 유로의 유공을 통해 새어 나온 오수는 자갈, 모래, 토양의 모세관작용으로 상방향, 횡방향으로 이동함에 있어서 포화상태로 이동한다는 점이다.

이럴 경우 오수는 토양표층을 포화상태로 이동하기 때문에 다양한 호기성미생물 및 토양소동물이 서식하기 알맞는 토양조건의 조성을 저해하여 토양생태계의 100%활용이 되지 못하게 되고, 동시에 질소, 인, 대장균등의 제거능력이 저하되어 별도의 소독장치가 요구되며 처리수의 방류시 질소, 인에 의한 하천이나 호수의 오염 및 농작물에 피해를 주는등의 문제점이 대두된다.

이러한 문제점을 감안한 최근의 토양식 오수정화장치가 제안된다.

제2도에 도시한 바와 같이 최근의 토양식 오수정화장치는 차집관로(11)를 통해 오수가 유입되는 침전분리조1실(12) 및 2실(13), 상기 침전분리조1실 및 2실의 오수가 유입되고 그 오수를 접촉제(50)에 의해 정화되는 접촉분리조1실(14) 및 2실(15), 상기 접촉여과조1실 및 2실의 오수를 재 침전하는 침전여과조(16)를 포함한 1차처리장치; 상기 1차처리장치의 연결관(11')으로 연결되고 폭기펌프(28)를 설치한 폭기조(24) 및 상단에 덮개(27)를 구비한 2차 처리장치; 상기 2차처리장치(20)의 폭기조(24)와 연결되고 무공부(31a)와, 다수의 통공의 형성된 유공부(31b)를 갖는 유로모관(31)을 구비하며, 유로모관에 덮개(34)를 설치한 3차처리장치; 그리고 상기 3차처리장치의 유공부(31b) 하방에 설치된 맹암거(45) 및 맹암거와 연결된 토양식휠터(41)를 포함한 4차처리장치로 구성된다.

이러한 구성에 의해 침전분리조(12)(13), 접촉분리조(14)(15), 침전여과조(16)로 구성된 전처리시설인 혐기성부패조에서 현수미생물 즉 혐기성미생물의 접촉반응을 이용하여 1차정화처리되고, 연결관(11')을 통해 유입된 1차처리 오수를 폭기조(24)에서 폭기펌프를 이용하여 폭기시켜 호기성세균을 이용하여 2차정화처리하며, 혐기성과 호기성으로 2차처리된 오수를 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31)으로 통과시키면서 정화 및 토양침투시키는 3차처리단계를 갖게 하며, 그리고 유로모관(31)에서 정화된 오수의 일부는 유로모관(31)의 유공부(31b)를 통해 맹암거(42)로 유입되어 정화되고 토양식휠터(41)로 이송되어 최종정화 및 방류된다.

그러나 이러한 최근의 토양식 오수정화장치 역시 다음과 같은 문제점이 대두된다.

즉 2차처리장치인 폭기조에 폭기펌프 등의 폭기시설을 별도로 설치해야 하는 까닭에 시설이 복잡하게 되고 폭기시설의 유지관리가 어렵게 되며 또한 동력비가 많이 소요되는 문제점을 안게 된다.

또한 폭기시설이 원활한 가동을 하지 못하게 될 경우에는 호기성생물을 이용한 정화처리를 기대할 수 없게 되어 다음단계 처리의 효율을 저하시키게 된다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 폭포식 분수조에 의해 무동력방식으로 폭기되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시킴과 동시에 유지관리를 용이하게 하며 동력비를 절감하게 한 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 토양피복형 오수정화장치는, 차집관로를 통해 오수가 유입되는 침전분리조1실 및 2실, 상기 침전분리조1실 및 2실의 오수가 유입되고 그 오수를 접촉제에 의해 정화하는 접촉분리조1실 및 2실, 상기 접촉여과조1실 및 2실의 오수를 재침전하는 침전여과조를 포함한 1차처리장치; 상기 1차처리장치의 연결관으로 연결된 폭기조 및 상단에 덮개를 구비한 2차처리장치; 상기 2차처리장치의 폭기조와 연결되고 무공부와 다수의 통공이 형성된 유공부를 갖는 유로모관을 구비하며, 유로모관에 덮개를 설치한 3차처리장치; 그리고 상기 3차처리장치의 유공부 하방에 설치된 맹암거 및 맹암거와 연결된 토양식휠터를 포함한 4차처리장치로 구성된 토양피복형 오수정화장치에 있어서, 1차처리장치의 연결관을 통해 연결된 2차처리장치는 격벽을 중심으로 중앙의 메인분수조와 메인분수조를 중심으로 양방에 서브분수조로 구획되는 자연유하식의 폭포식 분수조를 구비하며 상기 메인분수조와 서브분수조는 다수의 연결관을 통해 서로 연결하고, 서브분수조에 형성되는 배출공은 연결관의 끝단으로부터 소정길이만큼 하방에 위치되게 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 메인분수조 및 서브분수조에는 호기성 생물서식을 위한 접촉제를 충진시키는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 토양식 오수정화처리를 설명하기 위한 공정도.

제2도는 종래의 토양피복형 오수정화장치의 전체적인 구성을 나타낸 평면도.

제3도는 본 고안에 따른 폭포식 분수조를 적용한 토양피복형 오수정화장치의 전체적인 구성을 나타낸 평면도.

제4도는 본 고안에 따른 폭포식 분수조의 측면구성을 나타낸 단면도.

제5도는 본 고안에 따른 폭포식 분수조의 측면구성을 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 1차 처리장치 11 : 차집관로

19,245 : 연결관 20 : 2차 처리장치

21 : 격벽 22 : 메인분수조

23 : 서브분수조 24' : 폭포식 분수조

26 : 배출공 30 : 3차 처리장치

31 : 유로모관 40 : 4차 처리장치

41 : 토양식휠터 44 : 방류관

45 : 맹암거 50 : 접촉제

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상술한다. 제3도는 본고안의 폭포식 분수조가 적용된 토양피복형 오수정화장치의 전체적인 평면구성도이고, 제4도는 본 고안에 따른 폭포식 분수조의 정면구성을 나타낸 단면도이며, 제5도는 본 고안에 따른 폭포식 분수조의 측면구성을 나타낸 단면도이다.

제3도에 도시한 바와 같이 본 고안의 토양피복형 오수정화장치는, 전처리시설이며 혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)를 구비한 4차처리장치(40)로 구성된다.

1차처리장치(10)는 차집관로(11)를 통해 오수가 유입되는 침전분리조1실(12) 및 2실(3), 상기 침전분리조1실 및 2실의 오수가 유입되고 그 오수를 접촉제(50)에 의해 정화하는 접촉분리조1실(14) 및 2실(15), 상기 접촉여과조1실 및 2실의 오수를 재 침전하는 침전여과조(16)를 포함한다.

본 고안이 다루고자 하는 2차처리장치(20)는 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이, 격벽(21)을 중심으로 중앙에 메인분수조(22)와 상기 메인분수조의 양방으로 서브분수조(23)가 구획되는 자연유하식 폭포식 분수조(24')를 이루며 상기 메인분수조(22)와 서브분수조(23)는 다수의 연결관(25)을 통해 서로 연결된다.

또한 서브분수조(23)에 형성하는 배출공(26)은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정길이만큼 하방에 위치되게 하여 낙차를 이용한 폭기되게 하고 상단에는 덮개(27)를 구비하여 보온 및 단열기능을 갖게 한다.

이때 상기 메인분수조(22)의 유효용량은 일일평균 오수량의 1/6로 하며, 서브분수조(23)의 유효용량은 일일평균 오수량의 1/8로 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 메인분수조(22)의 접촉제(50)충진부분은 총용량의 1/3로 하는 것이 바람직하다.

한편 본 고안의 폭포식 분수조(24')의 양측에 각각 설치되는 3차처리장치(30)는 무공부(31b)와 유공부(31a)로 구성된 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31) 및 상부덮개(34)를 구비한다.

한편 상기 3차처리장치(30)와 연결되는 4차처리장치(40)는 유로모관의 유공부(31b)와 연결된 토양식휠터(41) 및 토양식휠터와 연결되고 유로모관의 하방에 설치된 맹암거(45)를 포함한다.

이러한 본 고안의 폭포식 분수조를 지닌 토양피복형 오수정화장치의 작동 및 효과를 설명한다.

먼저 차집관로(11)를 통해 오수가 유입되면 전처리시설이며 혐기성부패조인 침전분리조(12)(13)에서 비교적 큰 입자의 슬러지가 침전 및 제거되고, 접촉분리조(14)(15)에서 충진된 접촉제(50)에 의해 혐기성 미생물과의 접촉반응으로 정화되며, 침전여과조(16)에서 미세부유물질까지 재침전시키는 과정에 의해서 혐기성 정화처리된다.

연결관(11')을 통해 유입된 1차처리 오수는 본 고안의 폭포식 분수조(24')의 메인분수조(22)에 유입되어 이에 충진된 접촉제(50)에 의해 정화된 후 다수의 연결관(25)을 통해 서브분수조(23)로 폭포 유하된다.

이때 서브분수조(23)에 형성된 배출공(26)은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정높이만큼 하방에 위치한 까닭에 연결관(25)을 통한 메인분수조(22)의 오수는 낙차에 의해 폭포 분수되어져 상기 서브분수조(23)에서는 자연폭기가 일어나게 된다.

즉 전처리시설에서 1차처리된 오수는 2차 처리시설인 폭포식 분수조(24')에서 혐기성 및 호기성 생물을 이용하여 정화되며, 특히 낙차공을 이용하여 용존산소를 높이게 되어 무동력에서 찾아볼 수 없는 기계식의 접촉폭기방식을 대체할 수 있게 된다.

또한 상단에는 덮개를 구비하여 보온 및 단열시공되어 있어 토양식에서 가장 맹점인 겨울철의 온도저하로 정화처리효율이 떨어지는 결과를 방지하게 된다.

한편 본 고안의 폭포식 분수조(24')에서 혐기성과 호기성으로 2차처리된 오수는 어로식 침윤트렌치구조를 한 각각의 유로모관(31)으로 유입 통과하면서 정화 및 토양침투가 이루어진다.

즉 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관(31)에서 정화된 오수는 유공부(31b)에서 토양으로 침투되고 그 일부는 불투수막을 거쳐 토양식휠터(41)로 이송되어 최종적으로 정화된 뒤 방출관(44)을 통해 하천 또는 토양속 또는 지하수로 최종 방류된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조는 지표면 자연 생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화함에 있어서, 특히 폭포식 분수조로 구성한 2차 처리장치에 의해 무동력방식으로 폭기되게 하므로써 최종방류수의 수질을 허용기준치이하로 유지시킴과 동시에 유지관리를 용이하게 하며 동력비를 절감하게 되는 등의 효과를 발휘한다.

Claims (2)

1. 전처리시설이며 혐기성부패조인 1차처리장치(10), 호기성 여과분수조이며 접촉제가 충진되는 2차처리장치(20), 어로식 침윤트렌치구조의 유로모관인 3차처리장치(30) 및 토양식휠터와 맹암거(45)로 구성된 4차처리장치(40)를 포함하여 자연생태계의 토양미생물 및 토양동물을 이용하여 분뇨, 생활잡배수등의 오수를 정화하는 토양식 오수정화장치에 있어서, 상기 2차처리장치(20)는 격벽(21)을 중심으로 중앙에 메인분수조(22)와 상기 메인분수조의 양방으로 서브분수조(23)가 구획되는 폭포식 분수조(24')를 형성하고 상기 메인분수조(22)와 서브분수조(23)는 다수의 연결관(25)을 통해 서로 연결되며 상기 서브분수조(23)에 형성하는 배출공(26)은 연결관(25)의 끝단으로부터 소정길이만큼 하방에 위치되게 한 구성을 특징으로 하는 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조.
2. 제1항에 있어서, 상기 메인분수조(22)와 서브분수조(23)에는 호기성 세균군의 서식을 최대화하도록 일정량의 접촉제(50)를 충진함을 특징으로 하는 토양피복형 오수정화장치의 폭포식 분수조.