KR100246493B1

KR100246493B1 - 하.폐수 처리장치

Info

Publication number: KR100246493B1
Application number: KR1019980002557A
Authority: KR
Inventors: 김운창
Original assignee: 김운창
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2000-03-15
Also published as: KR19990066539A

Abstract

본발명은 하.폐수 처리장치에 관한 것으로, 하단은 바닥콘크리트(11)에 의해 막혀지며 상하로 길이가 폭기조벽체(13)의 하측으로 접속된 폐수유입관(12)을 통해 유입된 하,폐수를 서식하는 미생물과 산소에 의해 처리하는 폭기조(10)와; 이 폭기조(10)의 상측으로 수로가 연결되게 내통(25)으로 분리 설치되며 스컴박스(21)에서 구동유니트(22a)의 구동으로 스키머(22)에 의해 제거된 스컴을 배출하는 스컴배출구(23)와, 처리된 정화수를 배출하는 처리수배출관(24)이 각각 구비되는 침전조(20)와; 상기 폭기조(10)의 하측으로 설치되는 디퓨저(31)를 통해 압축공기를 분출시키게 하는 압축공기발생기(30)와; 폭기조(10)내의 물을 강제 순환시키는 재순환펌프(40)와; 이 폭기조(10)내에서 순환되는 처리용액내에 순산소를 공급하는 순산소발생기(50)와; 상기 폭기조벽체(13)의 외측에 침전조(20)로 부터 연통되도록 외통(61)으로 감싸지며, 분리판(62)의 상측으로 미생물이 순환되도록 형성된 무산소조(60)와; 이 무산소조(60)의 하측으로 설치되어 미생물이 순환되어 영양염류를 제거하는 혐기성조(70)로 구성되는 것에 의해, 유기성 폐수와 미생물의 접촉을 폭넓게, 빠르게 하고 깊은 수심으로 인한 산소의 높은 용해율로서 처리효과를 증대할 수 있다.

또, 소요부지와 시공비를 절감할 수 있는 것이며, 특히 하,폐수내의 유기물과 영양염류를 보다 효율적이고 완벽하게 처리할 수 있는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

하.폐수 처리장치

본 발명은 하.폐수 처리장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 각종 하·폐수를 재래 시설보다 유기물과 영양염류(질소, 인)를 더 효율적으로 처리할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 알려진 생활 및 공장하수, 그리고 유기성 폐수등의 처리장치는 대개 화학물질등을 투입하여 화학적 반응에 의해 처리토록 하고 있다.

한편, 최근에는 폭기방식을 이용한 생물학적인 처리방법을 사용하여 유기물질을 제거하고 있다.

종래, 알려진 폭기방식으로 폭기조와 분리된 침전조로 부터 반송 오니와 원수가 혼합되는 폭기조가 개방된 상태에서 처리가 이루어 지는 공기 폭기방식과, 이 폭기조가 밀폐된 상태에서 처리가 이루어 지는 순 산소 폭기방식이 있다.

상기와 같이 구성된 종래 폐수처리 장치들은, 순수 압축공기에 의해서만 폭기가 이루어 지도록 설계되어 있다.

따라서, 깊이에 비하여 넓이가 넓은 폭기조가 필요로 하므로 소요 면적이 넓으며 처리속도가 늦어 비경제적이다.

그리고, 폭기 및 침전을 분리시키고 폭기조의 수심을 최대 6-7m 이상으로는 설비할 수 없는 관계로, 공기 이용률이 낮게 되어 강제압축 폭기방식의 경우 용적부하가 1이하로 작게 되므로 비경제적이었을 뿐만 아니라, 영양염류의 제거효율이 매우 낮았다.(통상8-20%)

또한, 순 산소 폭기방식도 이보다 크기는 하나 그 용적부하는 1-2 사이가 한계치이다.

따라서, 산소 용해도가 낮아 전체적으로 처리효율이 저하된다.

그리고, 토목시공이 복잡하고 어려워 시공비가 많이 소요되는 등의 폐단이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 처리효율을 극대화할 수 있는 하.폐수 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 설치면적이 적어 소요 부지와 시공비를 절감할 수 있는 하.폐수 처리장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 장치도

도 2는 본 발명의 일부절결 사시도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 - 폭기조 20 - 침전조

30 - 압축공기발생기 40 - 재순환펌프

50 - 순산소발생기 60 - 무산소조

70 - 혐기성조 80 - 수중믹서

이러한 본 발명의 목적은, 하단은 바닥콘크리트(11)에 의해 막혀지며 상하로 길이가 폭기조벽체(13)의 하측으로 접속된 폐수유입관(12)을 통해 유입된 하,폐수를 서식하는 미생물과 산소에 의해 처리하는 폭기조(10)와;

이 폭기조(10)의 상측으로 수로가 연결되게 내통(25)으로 분리 설치되며 스컴박스(21)에서 구동유니트(22a)의 구동으로 스키머(22)에 의해 제거된 스컴을 배출하는 스컴배출구(23)와, 처리된 정화수를 배출하는 처리수배출관(24)이 각각 구비되는 침전조(20)와;

상기 폭기조(10)의 하측으로 설치되는 디퓨저(31)를 통해 압축공기를 분출시키게 하는 압축공기발생기(30)와;

폭기조(10)내의 물을 강제 순환시키는 재순환펌프(40)와;

이 폭기조(10)내에서 순환되는 처리용액내에 순산소를 공급하는 순산소발생기(50)와;

상기 폭기조벽체(13)의 외측에 침전조(20)로 부터 연통되도록 외통(61)으로 감싸지며, 분리판(62)의 상측으로 미생물이 순환되도록 형성된 무산소조(60)와;

이 무산소조(60)의 하측으로 설치되어 미생물이 순환되어 영양염류를 제거하는 혐기성조(70)로 구성되는 것에 의해 달성된다.

따라서, 폭기와 침전 및 미생물순환이 하나로 연결된 탱크에서 이루어 지고, 폭기조(10)의 깊이가 깊어 처리효율의 극대화를 기대할 수 있다.

또, 소요부지와 시공비를 절감할 수 있는 것이며, 특히 하,폐수내의 유기물과 영양염류를 보다 효율적이고 완벽하게 처리할 수 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체장치를 개략도로 도시하고, 도 2는 도 1의 일부를 절결한 상태의 사시도를 도시하고 있다.

상기 폭기조(10)는 직경에 비하여 높이가 긴 탱크로 하단은 바닥콘크리트(11)에 의해 막혀지고, 상부로는 침전조(20)가 보다 큰 내경으로 연통된 상태로 얹혀지고, 하부 일측으로는 폐수유입관(12)이 접속되어 처리를 필요로 하는 폐수가 내부로 유입되어, 내부에 서식되는 미생물과 압축공기 및 순산소에 의해 처리가 이루어 지도록 하는 것이다.

즉, 폭기조(10)의 하측으로는 디퓨저(31)가 상부를 향해 설치되어 압축공기발생기(30)로 부터 발생되는 압축공기가 분출되어 폭기가 이루어 지도록 하고, 폭기조(10)내의 폐수를 강제 재순환시키는 재순환펌프(40)가 가동된다.

상기 순산소발생기(50)는 압축공기와 함께 순산소를 상기 이 폭기조(10)내에서 공급하는 것으로, 폐수유입관(12)과 재순환펌프(40)의 배관라인에 파이프를 접속시켜 폐수가 유입될 때 산소를 포함하도록 함과 아울러, 재순환되는 폐수속에 산소를 포함시켜 폭기가 이루어 지도록 하는 것이다.

이때, 미생물 호흡과 유기물 산화 및 질산화에 필요한 전체 소요 산소량의 약 90% 이상은 순산소발생기(50)로 부터 공급되는 순산소(PURE OXYGEN)로 작용되도록 하고, 나머지 약 10%정도는 압축공기발생기(30)에서 형성되는 압축공기로서 공급이 이루어 지도록 설계하며, 압축 공기는 폭기조(10) 내부에서 폐수와의 혼합작용이 이루어 지도록 하는 것이다.

한편, 상기 디퓨저(31)의 위치도 완만한 경사상태로 설치하여 폭기가 이루어 지지 못하는 사각지대를 없애는 것이 좋다.

이 경우 재순환펌프(40)에 의해서도 믹싱효과가 증대된다.

이러한 구성의 폭기조(10)에서는 순산소, 미생물, 하·폐수가 혼합되는 상태로순환되며 압축공기발생기(30)로 부분 혼합으로 유기물이 분해되어 미생물 체세포, 탄산까스, 물로 분해되는 것이다.

상기 침전조(20)는 폭기조(10)의 상측으로 수로가 연결되게 설치되어 폭기과정에 의해 부상된 불순물은 내통(25)의 상단을 오버플로우된 상태에서 구동유니트(22a)에 의해 구동되는 스키머(22)에 의해 분리시키고, 폭기조(10)와 연통되는 수로의 외측 바닥으로는 비중이 무거운 침전물들이 침전되도록 한다.

그리고, 중앙에 세워진 내통(25)은 폭기조(10)로 부터 폭기되어 상승되는 처리수가 침전조(20)의 벽면을 향해 하강되어 침전물이 분리되도록 유도하고, 침전조(20)의 내측벽으로 올라가는 혼합액은 방지판(26) 스키머(22), 스컴탱크(21)를 이용, 고액 분리시킨다.

이때, 수면 상부로 부상된 이물질은 스컴을 제거하는 시키머(22)가 구동유니트(22a)에 의해 구동되어 스컴탱크(21)에 배관 접속된 스컴배출구(23)를 통해 배출토록 하고, 처리된 정화수는 타측의 처리수배출관(24)을 통해 배출되도록 한다.

한편, 상기 폭기조벽체(13)의 외측에는 소정의 공간을 유지한 상태로 외통(61)이 설치되어 분리판(62)을 기준하여 그 상,하에 무산소조(60)와 혐기성조(70)를 갖도록 한다.

분리판(62)은 외통(61)과 폭기조벽체(13) 사이 중앙에 약간의 틈새를 두고 가로막게 되는 것이며, 수중믹서(80)는 무산소조(60)와 혐기성조(70)에 각각 설치하는 것이 바람직 하다.

이 무산소조(60)는 도 1에서와 같이 내통(25)의 하단이 트여져 침전조(20)로 부터 연통되게 설치되며, 이 무산소조(60)의 하측으로 위치되는 혐기성조(70)에 각각 미생물이 순환되어 영양염류를 제거하게 되는 것이다.

상기 무산소조(60)와 혐기성조(70)의 혼합은 수중믹서(80)에 의해 이루어 지며, 미생물의 순환으로 영양염류의 제거가 이루어 지는 데, 그 양은 슬러지 재순환펌프(40)로 조절하게 된다.

이하 본 발명에 의해 하,폐수의 처리과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 폐수유입관(12)을 통해 혐기성조(70)의 상부로 유입된 하,폐수는 영양염류중의 인의 방출이 일어나게 되며, 슬러지 재순환펌프(40)에 의해 폭기조(10) 하부로 투입된다.

폭기조(10)로 투입된 하,폐수는 미생물이 산소를 이용하여 유기물의 산화가 이루어지며, 동시에 인의 과잉섭취로 인해 인의 제거가 이루어 진다.

또한, 영양염류중의 암모니아성 질소는 미생물에 의해 산소와 결합하여 질산성 질소로 산화하게 된다.

이렇게 처리된 혼합액은 상부로 올라가 내통(25)을 통하여 침전조(20)로 이송되면서, 고액분리를 통하여 상등수를 처리수배출관(24)을 통하여 방류하거나, 또는 다음 공정으로 이송시키게 되며, 침전된 슬러지는 인을 다량으로 함유하고 있으므로, 일부를 잉여 슬러지 배출관(27)을 통해 대기중으로 방출된다.

한편, 처리수중의 미세 슬러지는 인이 다량 함유되어 있으므로 방지판(26) 및 스키머(22)에 의해 완전 제거가 이루어 지는 것이며, 폐기되는 슬러지의 양을 조절하므로서 폭기조(10), 무산소조(60) 및 혐기성조(70)의 미생물 적정농도를 유지하는 것이다.

이 처리과정에서 유기물은 폭기조에서 깊은 수심에 따른 높은 산소 전달률과 순산소의 사용으로 높은 유기물 제거효율과 슬러지의 뛰어난 침전성을 갖게 되어 보다 효율적인 처리가 이루어 진다.

또, 인은 혐기성조(70)에서 인의 방출과 폭기조(10)에서 인의 과잉섭취라는 미생물 특성에 의해 제거되는 것이며, 슬러지 폐기에 의해 최종적으로 배출된다.

그리고, 질소는 폭기조(10)에서 산화된 후 무산소조(60)에서의 환원과정에서 질소가스로 되어 가스배출관(28)을 통해 대기로 방출되는 것에 의해 제거되는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 유기성 폐수와 미생물의 접촉을 폭넓게, 빠르게 하고 깊은 수심으로 인한 산소의 높은 용해율로서 처리효과를 증대할 수 있다.

Claims

하단은 바닥콘크리트(11)에 의해 막혀지며 상하로 길이가 폭기조벽체(13)의 하측으로 접속된 폐수유입관(12)을 통해 유입된 하,폐수를 서식하는 미생물과 산소에 의해 처리하는 폭기조(10)와;

이 폭기조(10)의 상측으로 수로가 연결되게 내통(25)으로 분리 설치되며 스컴박스(21)에서 구동유니트(22a)의 구동으로 스키머(22)에 의해 제거된 스컴을 배출하는 스컴배출구(23)와, 처리된 정화수를 배출하는 처리수배출관(24)이 각각 구비되는 침전조(20)와;

상기 폭기조(10)의 하측으로 설치되는 디퓨저(31)를 통해 압축공기를 분출시키게 하는 압축공기발생기(30)와;

폭기조(10)내의 물을 강제 순환시키는 재순환펌프(40)와;

이 폭기조(10)내에서 순환되는 처리용액내에 순산소를 공급하는 순산소발생기(50)와;

상기 폭기조벽체(13)의 외측에 침전조(20)로 부터 연통되도록 외통(61)으로 감싸지며, 분리판(62)의 상측으로 미생물이 순환되도록 형성된 무산소조(60)와;

이 무산소조(60)의 하측으로 설치되어 미생물이 순환되어 영양염류를 제거하는 혐기성조(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 하.폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 무산소조(60)와 혐기성조(70)에는 각각 수중믹서(80)가 설치됨을 특징으로 하는 하.폐수 처리장치.
청구항 1에 있어서, 상기 무산소조(60)에는 질소가스를 대기로 배출하기 위한 가스배출관(28)이 설치됨을 특징으로 하는 하.폐수 처리장치.