KR100225537B1 - 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 처리조 내에서 기포와 펠릿의 접촉에 의해 펠릿을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 있어서, 원통 형상의 상기 처리조 일측에 공기를 공급하는 공기 공급관의 일부가 내설된 펌프 챔버가 순환수 입구에 의해 상기 처리조하측과 연통된 순환수 챔버와 에어 리프트 펌프에 의해 연통되고 상기 순환수 입구의 처리조 하부에는 회전 유도관이 내설되며 공기 공급관을 통한 공기가 유입되는 분사 노즐 상부에 회전 유도벽이 설치되되; 상기 회전 유도벽 상부에는 타공판이 설치되고 상기 처리조 일측 상부에는 범람둑이 형성되어 범람된 오수등이 오수로를 통해 펌프 챔버에 유입됨을 특징으로 하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리장치를 제공하여, 이물질의 침적이 적고 배양 기능이 향상되기 때문에 처리 효율이 뛰어난 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 관한 것이다.

Description

토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치
본 발명은 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 유기성 오수, 폐수 및 하구(여기에서는 '오수동'이라고 총칭키로 함)를 처리하는 처리조에서 오수등이 회전과 동시에 상승하면서 순환되므로 처리에 사용되는 토양 활성 부식질의 펠릿 내에 또는 경석 내에 이물질이 침적되지 않으며, 처리조 외부에서 오수가 공기와 접촉되고 또 처리조 내에서 공기가 회전하여 상승하므로 토양 활성 부식질인 펠릿과 공기와의 접촉이 골고루 이루어지기 때문에 토양 활성 미생물이 효과적으로 배양되고 탈취가 가능한 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 관한 것이다.
가정의 주방이나 목욕탕에서 배출되는 생활 하수나, 수세식 변소 또는 공장에서 배출되는 오수나 폐수를 처리시키는 방법은 종래로부터 호기성 정화법과 혐기성 정화법이 사용되었다.
혐기성(嫌氣性) 정화법이라는 것은 혐기성 미생물이 오탁물인 유기 물질을 흡착 분해하여 CO2, CH4, H2S, NH3등의 안정화된 저 에너지 물질로 변화시키는 것을 이용한 정화법이다.
호기성(好氣性) 정화법이라는 것은 용해되어 있는 오탁물을 호기성 생물 즉 활성오니(活性汚泥)가 흡착·소화하여 오수등을 청정하게 하는 현상을 이용한 것이다.
활성오니의 증감을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
용해된 오탁물이 처리조에 유입하면 편모충류, 섬모충류, 효소 등을 이용한 오니에 흡착·소화되여 용액은 청정화되고, 이렇게 함으로써 오니는 가속도적으로 증가하고 다음에 먹이가 부족한 상태에서 들어가 증가하는 추세가 감소된다.
먹이가 떨어지면 생물은 체내에 있는 영양분을 체내 호흡하는 호흡기에 들어가 자기 산화(酸化)에 의하여 오니량을 감소시킨다.
오수등을 호기성 정화법으로 처리할 경우에 처리조 내에 정화에 필요한 산소를 공급하고 오물이 고형물(固形物)로서 처리조 내에 침적 안하도록 하여 활성오니의 증식과 자기 산화를 잘 할 수 있도록 함이 필요하다.
본 발명은 호기성 정화법으로 오수등을 처리하되 호기성 생물 즉 상술한 호기성 박테리아를 이용하는 활성오니법을 사용하지 않고 토양 활성 부식질인 펠릿을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 처리조 내에서 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하여 처리하는 장치에 관한 것이다.
종래의 이러한 토양 활성 부식질을 이용한 오수 등을 처리하는 방법 및 장치에 관하여 첨부된 도면 도1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도1은 종래 오수등의 처리 장치 구성도이다.
오수등이 유입되어 처리되는 처리조(10) 일측에는 위에서 아래로 오수 범람관(14), 오수 배출관(15), 배수관(16)이 차례로 측설되고, 처리조(10) 내부에는 경석(19,(磬石))을 수용하는 경석 챔버(20)와 상기 경석 챔버(20) 상부에 위치되는 펠릿 챔버(22)가 내설되되, 오수 배출관(15)과 오수 범람관(14)은 연통되고 펠릿 챔버(22)에는 토양 활성 부식질의 펠릿(21)이 수용된다.
여기서 펠릿(21)은 나무, 잎, 사체, 화산 폭발 후의 부산물 등이 섞여서 부패 토양에 스며들어 혼합된 부식질 토양을 펠릿(Pellet)형으로 제조한 것을 말하고, 경석(19)은 안산암(安山巖)의 일종으로서 내부에는 공기 구멍이 자연 형성되어 있다.
또 다른 상측에는 오수 유입관(13)이 설치되어 오수등이 유입되고, 처리조(10)의 바닥과 경석 챔버(20) 사이에는 공기 공급관(11)와 연통된 공기 공급 파이프(17)가 내설되며, 상기 공기 공급 파이프(17)에는 다수의 통공이 형성된다.
오수 배출관(15)에는 오수등이 처리되고 난 후에 오수를 오수 배출관(15)으로 배출시키는 배출 전동 밸브(18)가 설치된다.
미설명 부호 12는 컨트롤 패널이다.
오수 유입관(13)을 통해 처리조(10) 내에 오수등이 유입된 후 어느 정도 차게 되면 오수등의 유입이 정지된다.
정지하지 않고 계속하여 오수등이 유입되면 오수등이 처리되지 않고 오수 범람관(14)을 통해 그냥 배출된다.
그 후 공기 공급 파이프(17)에 형성된 통공을 통해 공기가 공급되고 공급된 공기는 기포가 되어 경석(19) 사이 및 경석(19)에 자연 형성된 공기 구멍을 통해 상승하여 펠릿(21)을 거쳐 처리조(10) 상부로 이동한다.
상기 경석 챔버(20)를 펠릿 쳄버(22) 하단에 설치하는 이유는 펠릿(21)이 기포와 직접 충돌하지 않고 경석(19) 사이나 공기 구멍을 통하여 접촉되게 함으로써 펠릿(21)이 쉽게 마모되거나 유실되지 않게 하기 위해서이다.
상기 경석(19)에 자연 형성된 공기 구멍에는 토양 미생물이 서식한다.
그러나 상술한 종래 오수등의 처리 장치는 처리조(10) 내에서 오수등이 회전 및 순환되지 않아 경석 챔버(20) 및 펠릿 챔버(22) 내에 오수등의 이물질이 침적되기 때문에 상기 챔버(20,22)를 꺼내어 청소를 하여야만 하고 막히지 않은 부분으로만 기포가 상승하기 때문에 배양 기능이 저하되어 결국은 오수등의 처리 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제공하고자 하는 목적은 처리조 내에서 오수등이 회전하고 하부에서 상부로 순환되어 펠릿 및 오수등과 기포와의 접촉이 골고루 이루어져 펠릿의 배양 기능이 향상되고 이물질의 침적이 적기 때문에 챔버를 청소할 필요가 없으며 처리조 외부에서 오수등과 기포와의 접촉으로 인하여 배양 기능이 향상되기 때문에 처리조 내부에 미량의 공기를 공급하여도 될 뿐만 아니라 특히 오수등의 처리 효율이 뛰어난 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 처리조 내에서 기포와 펠릿의 접촉에 의해 펠릿을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 있어서, 원통 형상의 상기 처리조 일측에 공기를 공급하는 공기 공급관의 일부가 내설된 펌프 챔버가 순환수 입구에 의해 상기 처리조 하측과 연통된 순환수 챔버와 에어 리프트 펌프에 의해 연통되고 상기 순환수 입구의 처리조 하부에는 회전 유도관이 내설되며 공기 공급관을 통한 공기가 유입되는 분사 노즐 상부에 회전 유도벽이 설치되되; 상기 회전 유도벽 상부에는 타공판이 설치되고 상기 처리조 일측 상부에는 범람둑이 형성되어 범람된 오수등이 오수로를 통해 펌프 챔버에 유입됨을 특징으로 하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치를 제공하고자 한다.
제1도는 종래 오수등의 처리 장치 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 오수등의 처리 장치 구성도.
제3a, b도는 순환수의 회전 방향을 나타내는 회전 유도관의 평면도 및 정면도.
제4도는 공기의 회전 방향을 나타내는 회전 유도벽의 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 처리조 11 : 공기 공급관
12 : 컨트롤 패널 13 : 오수 유입관
14 : 오수 범람관 15 : 오수 배출관
16 : 배구관 17 : 공기 공급 파이프
18 : 배출 전동 밸브 19 : 경석
20 : 경석 챔버 21 : 펠릿
22 : 펠릿 챔버 23 : 범람둑
24 : 공기 공급 장치 25 : 펌프 챔버
26 : 에어 리프트 펌프 27 : 순환수 챔버
28 : 순환수 입구 29 : 회전 유도관
30 : 회전 유도벽 31 : 타공판
32a, 32b : 공기 유량계 33a, 33b, 33c : 공기 조절 밸브
34 : 공기 배출관 35 : 분사 노즐
36 : 오수로
이하 본 발명을 첨부된 도면 도2 내지 도4를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 오수등의 처리 장치 구성이고, 도 3a, 도3b는 순환수의 회전 방향을 나타내는 회전 유도관의 평면도 및 정면도이며, 도4는 공기의 회전 방향을 나타내는 회전 유도벽의 평면도이다.
먼저 본 발명의 기본적인 구성을 살펴보면 처리조(10) 내에서 기포와 펠릿(21)의 접촉에 의해 펠릿(21)을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 있어서, 원통 형상의 상기 처리조(10) 일측에 공기를 공급하는 공기 공급관(11)의 일부가 내설된 펌프 챔버(25)가 순환수 입구(28)에 의해 상기 처리조(10) 하측과 연통된 순환수 챔버(27)와 에어 리프트 펌프(26)에 의해 연통되고 상기 순환수 입구(28)의 처리조(10) 하부에는 회전 유도관(29)이 내설되며 상기 공기 공급관(11)을 통한 공기가 유입되는 분사 노즐(35) 상부에 회전 유도벽(30)이 설치되되; 상기 회전 유도벽(30
) 상부에는 타공판(31)이 설치되고 상기 처리조(10) 일측 상부에는 범람둑(23)이 형성되어 범람된 오수등이 오수로(36)를 통해 펌프 챔버(25)에 유입됨을 특징으로 한다.
상술한 기본적인 구성 외에 공기 공급관(11)에 유입되는 공기의 양을 측정하는 공기 유량계(32a,32b)가 더 실치되어 펠릿(21)의 소모량을 예견할 수도 있다.
미설명 부호 24는 공기 공급 장치, 33a, 33b, 33c는 공기 조절 밸브, 34는 공기 배출관이다.
상술한 구성의 작용 효과를 살펴보면 다음과 같다.
오수 유입관(13)을 통해 오수등이 처리조(10) 내로 유입되고 어느 정도 가득 차게 되면 범람둑(23)을 범람하여 오수로(36)를 통해 펌프 챔버(25)에 유입되며 이때 에어 리프트 펌프(26)에도 오수등이 차게 된다.
공기 공급관(11)을 통해 공기가 에어 리프트 펌프(26)에 공급되면 공급된 기포는 자기 부상력에 의해 오수등과 접촉하면서 상부로 이동하여 순환수 챔버(27)로 오수등과 함께 넘어가서 기포는 상승하여 공기 배출관(34)을 통해 외부로 유출되고 오수등은 순환수 챔버(27)에 차게 되어 하부에 있는 오수등은 순환수 입구(28)를 통해 처리조(10)에 다시 유입됨으로써 오수등이 순환된다.
이때 부상하는 기포와 오수등이 접착하게 됨으로써 용존 산소를 공급하게 되고 따라서 오니가 활성화된다.
순환수 입구(28)를 통해 처리조(10)에 재유입된 오수등은 곧바로 회전 유도관(29)을 거치게 되고 상기 처리조(10)는 원형이므로 회전력을 갖게 되어 회전하면서 상승하게 된다.
또한 공기 공급관(11)과 연통된 분사 노즐(35)을 통해 유입된 공기는 회전 유도벽(30)을 통하여 기포가 상승하므로 더욱 회전을 유도하게 되어 오수등은 회전하면서 경석 챔버(20) 및 펠릿 챔버(22)를 통해 상부로 상승한다.
이때 상기 분사 노즐(35)의 공기 분사 구멍의 방향은 회전 유도벽(30)의 회전 방향과 일치하도록, 즉 회전 유도벽(30)을 통하여 상승하는 기포 및 오수등의 회전을 더욱 유도하도록 경사를 주어 분사 노즐(35)의 공기 분사 구멍이 형성된다.
그러므로 분사 노즐(35)에서부터 분사되는 공기의 기포가 회전하여 분사되는 것이다.
회전 유도벽(30)과 다공판(31)을 통해 부상하는 기포는 그 위에 있는 오니를 밀어 올리게 되며 부상하는 기포와 기포에 의해 밀려 올라가는 오니는 일차로 경석 챔버(20)를 통과한 후 펠릿 챔버(22)의 내부에 충전되어 있는 펠릿(21)의 토양 활성 부식질과 교환되면서 오니는 영양분을 기포는 용존 산소를 공급하여 토양 미생물 오니를 증식하게 된다.
토양 활성 미생물이 증식되어 활성화된 오니는 오수등의 유기성 양분을 섭취하여 생서(生棲)하는 동안 대사산물을 분비하게 되며 이 대사산물에는 페놀 또는 페놀기의 어떤 화합물을 함유하고 있어 이것이 유기물과 접촉하여 급속히 결합, 입자화, 응집, 축합, 중합하며 거래 분자화하기 때문에 악취가 발생하지 않는다.
처리조(10) 외부에서 순환되는 오수등이 기포와 접촉하여 용존 산소를 공급 받았기 때문에 처리조(10) 내부에 유입되는 공기의 양을 적게 공급하여도 처리 효율이 저하되지 않는 것이다.
상부로 상승하는 오수등은 범람둑(23)을 통하여 순환하게 되고 처리조(10) 내부에는 하부로부터 상부로 계속하여 순환하므로 챔버(20,22) 내부에 이물질이 침적됨을 방지하게 되며 기포는 펠릿(21) 사이를 고루 통과하게 되어 청소할 필요가 없는 것이다.
상술한 바와 같은 작용 효과를 갖는 장치의 처리방법은 처리조(10) 내에서 기포와 펠릿(21)의 접촉에 의해 펠릿(21)을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 방법에 있어서; 처리조(10) 외부로 범람하는 오수등이 부상하는 기포에 의해 상기 처리조(10) 내부로 다시 유입되어 순환되되 회전하면서 유입되고, 처리조(10) 내부로 공급되는 공기가 회전하면서 상승되여 기포가 펠릿(21) 사이를 골고루 통과되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 처리조 내에서 오수등이 회전하고 하부에서 상부로 순환되어 펠릿 및 오수등과 기포와의 접촉이 골고루 이루어져 펠릿 이용한 토양 미생물의 배양 기능이 향상되고 이물질의 침적이 적기 때문에 챔버를 청소할 필요가 없으며 처리조 외부에서 오수등과 기포와의 접촉으로 인하여 배양 기능이 향상되기 때문에 처리조 내부에 미량의 공기를 공급하여도 될 뿐만 아니라 특히 오수등의 처리 효율이 뛰어난 유용한 발명인 것이다.

Claims (2)

  1. 처리조(10) 내에서 기포와 펠릿(21)의 접촉에 의해 펠릿(21)을 이용한 토양 미생물을 배양하여 오니를 활성화시켜 오수등에 존재하는 유기물을 제거하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치에 있어서, 원통 형상의 상기 처리조(10) 일측에 공기를 공급하는 공기 공급관(11)의 일부가 내설된 펌프 챔버(25)가 순환수 입구(28)에 의해 상기 처리조(10) 하측과 연통된 순환수 챔버(27)와 에어 리프트 펌프(26)에 의해 연통되고 상기 순환수 입구(28)의 처리조(10) 하부에는 회전 유도관(29)이 내설되며 상기 공기 공급관(11)을 통한 공기가 유입되는 분사 노즐(35) 상부에 회전 유도벽(30)이 설치되되; 상기 회전 유도벽(30) 상부에는 타공판(31)이 설치되고 상기 처리조(10) 일측 상부에는 범람둑(23)이 형성되어 범람된 오수등이 오수로(36)를 통해 펌프 챔버(25)에 유입됨을 특징으로 하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기 공급관(11)에는 공기 유량계(32a,32b)가 설치됨을 특징으로 하는 토양 활성 부식질을 이용한 오수등의 처리 장치.
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