KR100290184B1 - 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 폐수저장조나 핏트 또는 최종 침전조가 필요없어 장치의 설치비용이 적으며, 일반 폭기조에서와 같이 호기성 박테리아 활동에 필요한 많은 량의 공기(산소)를 필요로 하지 않으므로 대용량 및 많은 수의 블로워가 요구되지 아니하여 전력소모가 낮고 유출수의 BOD 및 COD를 획기적으로 낮출 수 있어 폐수처리효율을 크게 높인 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템을 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명의 시스템은 폐수를 저장하는 1차 침전지에 접속되며, 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 제4챔버 등의 복수개의 챔버로 구성되고, 각 챔버에는 외부로부터 공기를 흡입하여 각 챔버내에 유입된 폐수를 공기와 함께 혼합 급송하는 산소발생기, 산소발생기로부터 급송되는 폐수의 유속에 따른 압력차를 이용하여 외부로부터 공기를 폐수속에 유입시켜 배출하는 벤츄리관 및 벤츄리관을 통과한 폐수에 와류를 형성하여 교반시키므로써 충분한 산소가 용존된 폐수를 각 챔버내에 분사하도록 복수의 배플이 미로를 형성하고 있는 정지 믹서를 구비하고 있으며, 또한 폐수의 유동 경로에 미로를 형성하도록 복수개의 배플들이 챔버에 선택적으로 마련되어 있는 제1처리기와,

상기 제1처리기를 통하여 전처리된 폐수가 통과하면서 폐수속의 유·무기물을 미생물에 의해 생물학적으로 분해 처리하는 주름관 장치와;

상기 주름관 장치의 도중에 접속되며, 영양물질, 비타민, 전자수용체 및 슈퍼박테리아 등의 미생물 성장에 필요한 물질을 수용하는 저장조와 각 저장조내의 내용물을 일정 시간마다 폐수속에 공급하도록 작동되는 펌프장치를 구비하고, 폐수속에 공기를 공급하여 용존산소를 높이도록 설치되는 산소발생기, 벤츄리관과 정지믹서를 포함하는 제2처리기; 로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템

본 발명은 폐수속에 함유된 유기물과 무기물을 분해하여 정화처리하는 호기성 폐수처리시스템에 관한 것이다.

폐수처리시스템에서 일반적으로 최종처리단계는 폐수의 폭기조에의 투입이다. 폭기조를 통하여 대용량의 공기가 처리수속에 공급되어지게 되면, 그 속의 호기성 박테리아는 생명을 유지하기 위하여 공기중의 산소를 이용하여 증식하고 폐수속의 유기물과 무기물을 생분해하게 된다.

그러나 기존의 폭기조의 단점은 효율이 매우 낮다는 점이다.

따라서 과다한 유기물이 시스템에 부과되면 폐수처리속도가 지연되고, 유출물의 BOD가 높아지고 배출수가 유기 및 무기질로 오염되어지게 된다.

미생물을 사용하는 시스템에 있어서 미생물이 군집하고 증식하기 위해서는 표면이 정지상태에 있어야 한다. 그렇지 않으면 박테리아의 증식속도가 늦어지고 제대로 번식할 수 없게 되며, 일반 생물학적 시스템에서 폐수는 12시간에서 30일 정도까지 장시간 폭기조에 체류하게 되는데 체류시간이 길수록 처리량의 감소를 가져오므로 처리조에서의 체류시간의 단축이 필요하다.

박테리아의 번식이 왕성하지 못한 조건하에서는 바이오매스라 불리워지는 슬러지가 생겨 유출수속에 존재하게 되며, 처리조의 벽과 바닥에 퇴적되어지게 된다.

폭기조 내에서 박테리아의 증식과 유기물의 생분해에 필요한 전자수용체와 비타민이 부족하거나 없으면 유기물과 무기물을 섭취하는 박테리아의 대사작용이 늦어지며 이 때문에 폭기조에는 유기물이 축적된다. 이로인해 박테리아는 돌연변이하거나, 비활동적이 되거나, 바이오매스로 된다.

폭기조에서는 pH, 온도, 유기물 과부하, 무기물, 화학물질, 독성물질, 산소, 우수 등에 관한 조건이 항상 변하기 때문에 폭기조의 생물학적 시스템에 영향을 준다. 이러한 조건의 변화로 인하여 부유·용존 유기물을 분해하는 폭기조의 기능이 저하된다.

또한 폭기조에 공기(산소)를 공급하는 에어블로워(air blower)는 상당히 많은 양의 전력을 소모하기 때문에 매우 비효율적이고, 소음이 크며, 보수유지비가 많이 들고 모터 교체에 비용이 많이 들며, 폭기조내의 수압으로 인하여 블로워는 더욱 효율이 낮아지는 문제점이 있다.

그리고 블로워에 의해 생성된 공기는 큰 기포의 형태로 폭기조에 산소를 공급하기 때문에 기포내의 산소는 폐수속으로 효율적으로 전달되지 않아, 폐수내의 용존산소의 부족을 초래한다. 따라서 시스템내의 미생물의 성장이 더뎌지게 된다. 기포내의 산소가 폐수내에 용존되지 않고 공기중으로 빠져나가므로 해서, 더 많은 블로워의 설치를 필요로 하며, 필요 요구량 이상의 기포를 만들기 위해 소모된 전력은 낭비한 전력이 된다.

미생물은 산소 부족을 초래하는 이러한 불균형한 시스템에 적응하기 위하여 새로운 형태로 돌연변이한다. 이러한 돌연변이를 하는 동안에 미생물의 활동은 활발하지 않기 때문에 황화수소가 발생하여 악취가 난다.

폭기조의 효율이 저하됨에 따라 처리수량은 감소되며, 이로 인해 폐수 유입량을 감소시키지 아니하면 안된다. 따라서 플랜트의 처리용량이 감소된다.

종래의 폭기조 방식의 경우 일정용량의 하·폐수처리장이 세워지고 나서, 처리해야 할 하·폐수 량이 추가로 늘어나면 이를 처리하기 위해 막대한 공사비를 들여 새로운 처리장을 건설해야 한다.

또한 유출수중의 질산염 농도가 높으면 이를 산화시키고, 침전시키기 위하여 또 다른 탈질반응조를 많은 비용을 들여 추가로 시설해야 한다.

마지막 공정에서 염소주입을 하여 유출수를 소독할 수도 있다. 이 염소처리와 관련하여 두 가지 주요한 문제점을 거론할 수 있다.

(1) 염소는 처리수가 방류되는 수계를 오염시킬 수 있는 부산물로써 THM(trihalomethane)을 생성한다.

(2) 염소분자는 대기중으로 증발하여, 오존층을 파괴한다.

한편, 산성비와 하·폐수처리시설에서 발생된 황화수소는 폭기조에 흡수되어 pH를 변화시켜, 직접적으로 미생물계에 영향을 준다.

폐수의 온도 변화는 미생물의 대사작용에 영향을 주며, 폭기조내의 미생물의 활동을 저하시켜, 유기물의 처리량도 감소한다.

매우 흐린 날이나 밤중에는 미생물의 활동이 위축되어 처리될 유기물의 처리량은 감소된다.

이 때문에 폭기조를 안정화시키거나, 활성화시키기 위하여 다른 박테리아 또는 폴리머 같은 약품을 투입함으로써 운전비가 추가로 소요되는 문제점이 있다.

상기와 같은 변화가 발생하면, 많은 양의 유기물을 함유한 다량의 폐수를 잘 제어하여 처리하기는 어려우며 폭기시스템의 폐수정화효율이 낮아지게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 폐수저장조나 핏트 또는 최종 침전조가 필요없어 장치의 설치비용이 적고 처리용량의 증설이 손쉬우며, 일반 폭기조에서와 같이 호기성 박테리아 활동에 필요한 많은 량의 공기(산소)를 필요로 하지 않으므로 대용량 및 많은 수의 블로워가 요구되지 아니하여 전력소모가 낮고 유출수의 BOD 및 COD를 획기적으로 낮출 수 있어 폐수처리효율을 크게 높인 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템은 폐수를 저장하는 1차 침전지에 접속되며, 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 제4챔버 등의 복수개의 챔버로 구성되고, 각 챔버에는 외부로부터 공기를 흡입하여 각 챔버내에 유입된 폐수를 공기와 함께 혼합 급송하는 산소발생기, 산소발생기로부터 급송되는 폐수의 유속에 따른 압력차를 이용하여 외부로부터 공기를 폐수속에 유입시켜 배출하는 벤츄리관 및 벤츄리관을 통과한 폐수에 와류를 형성하여 교반시키므로써 충분한 산소가 용존된 폐수를 각 챔버내에 분사하도록 복수의 배플이 미로를 형성하고 있는 정지 믹서를 구비하고 있으며, 또한 폐수의 유동 경로에 미로를 형성하도록 복수개의 배플들이 챔버에 선택적으로 마련되어 있는 제1처리기와,

상기 제1처리기를 통하여 전처리된 폐수가 통과하면서 폐수속의 유·무기물을 미생물에 의해 생물학적으로 분해 처리하는 주름관 장치와;

상기 주름관 장치의 도중에 접속되며, 영양물질, 비타민, 전자수용체 및 슈퍼박테리아 등의 미생물 성장에 필요한 물질을 각기 수용하는 저장조와 각 저장조내의 내용물을 일정 시간마다 폐수속에 공급하도록 작동되는 펌프장치를 구비하고, 폐수속에 공기를 공급하여 용존산소를 높이도록 설치되는 산소발생기, 벤츄리관과 정지믹서를 포함하는 제2처리기; 로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 전체 시스템을 나타내는 개략도

도 2는 본 발명 시스템의 제1처리기를 나타내는 도면

도 3은 본 발명에 의한 폐수속에의 용존산소 증대 장치를 나타내는 도면

도 4는 본 발명 시스템의 제2처리기와 주름관 장치를 나타내는 도면

도 5는 본 발명 시스템의 주요부인 주름관 장치의 상세도

도 6은 본 발명의 주름관 장치속에 내장된 속빈공의 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 유입관 3 : 제1처리기

4,13,19,21,22,23 : 챔버 5 : 산소발생기

6 : 공기유입관 7 : 벤츄리관

8 : 공기유입관 9 : 정지믹서

11 : 배플 16 : 고정사이클론 분리기

17 : 관 24 : 배출구

25 : 벤트관 26 : 제2처리기

27 : 주름관 28 : 속빈공

29 : 구멍 30,31,32 : 공급조

33 : 펌프 34 : 열선

35 : 배출관 36 : 자외선 조사기

이하에 본 발명의 구성과 작용에 대하여 상술한다.

도면에 있어서 동일 숫자를 포함하고 있는 부호(5a,5b등은 대표부호 5로 지칭함)는 모두 동일한 구성을 뜻한다.

하·폐수처리장의 1차 침전조(1)를 통하여 부유물과 침전물이 제거된 침전조의 유출수(폐수)는 유입관(2)을 통하여 본 발명 시스템의 전처리 장치인 제1처리기(3)의 제1챔버(4)로 유입된다.

제1챔버(4)의 상부측에는 산소발생기(5a)가 설치되어 있으며, 산소발생기(5a)는 일종의 공기펌프로서 임펠러 회전에 의해 제1챔버(4)내의 폐수를 흡입함과 동시에 대기에 연통하는 공기유입관(6a)을 통해 공기를 함께 흡입하여 벤츄리관(7)으로 산화용 공기를 급송한다.

벤츄리관(7)도 공기유입관(8a)을 통하여 대기에 연통하고 있어, 산소발생기(5a)를 통하여 급송되는 많은 기포를 함유한 폐수가 벤츄리관(7)의 좁은 단면적을 통과할 때 유속과 압력차에 의해 공기유입관(8a)을 통하여 산화용 공기가 외부로부터 유입되어 폐수속에 용존되어지게 된다.

벤츄리관(7a)을 통과한 폐수는 정지믹서(9a)를 통하여 교반되므로써 폐수속에 공기(기포, 산소)가 충분히 혼합되어지게 된다. 정지믹서(9a)는 복수개의 배플(10a)들이 형성되어 있어 급송되는 폐수가 배플(10a)들에 부딪혀 교반된 후 챔버(4)내에 분사되므로써 교반효과에 의해 폐수속의 산소함량이 급증하게 된다.

상기 정지믹서(9a)의 하부의 제1챔버(4)내에는 판상부재를 절곡시켜 대략 V자 형상으로 만든 배플(11a, baffle(응집차단판))들이 순차로 엇갈리게 설치되어 있어 폐수의 유동경로에 미로를 형성하고 있다.

이에따라 유입관(2)을 통하여 제1챔버(4)내로 유입된 폐수는 각 배플(11a)사이를 통과하여 하강하면서 무게가 무거운 침전물들이 V자형 배플들(11a)에 퇴적되어지게 되며, 이러한 퇴적과정을 순차적으로 거친 폐수는 제1챔버(4)의 하부에서 어느정도 정화된 상태를 유지하게 되며, 이 폐수속에는 산소발생기(5a) 등을 통하여 충분한 산소가 녹아들어 있게 된다.

제1챔버(4)내의 폐수는 유출구(12)를 통하여 제2챔버(13)내로 유입되며, 제1챔버(4)의 바닥에 퇴적된 슬러지는 배출밸브(14)를 통해 배출된다.

제2챔버(13)의 하부로 유입된 폐수는 상호 엇갈리도록 경사지게 설치된 복수개의 배플(11b)들 사이를 통과하면서 상승하여 그의 상부측의 산소발생기(5b)의 입구(15)를 통하여 산소발생기(5b)내로 유입된다. 산소발생기(5b)는 대기에 연통하는 공기유입관(6b)과 연결되어 있어 산소발생기(5b)의 가동으로 인하여 제2챔버(13)내의 유입폐수와 외부공기가 함께 흡입되어 벤츄리관(7b)으로 급송된다.

제2챔버(13)의 벤츄리관(7b)도 제1챔버(4)에서와 같이 대기와 연통하는 공기유입관(8b)이 연결되어 있어, 좁은 단면적을 통하여 폐수가 급송될 때 압력차에 의하여 외부로부터 공기가 유입되어 혼합되어지게 된다.

산화용 공기가 충분히 혼합된 폐수는 고정사이클론 분리기(16)로 유입되며, 고정사이클론(16) 장치는 통상적 구조의 것으로서 원심회전방식에 의해 유기물과 무기물을 폐수로부터 분리시키게 되며, 원심분리된 슬러지는 관(17)을 통하여 제2챔버(13)하부의 슬러지챔버(13a)에 쌓이게 된다.

그리고 슬러지가 분리된 폐수는 유입관(18)을 통하여 제3챔버(19)내의 산소발생기(5d)로 유입되며, 공기유입관(6d)을 통하여 흡입되는 공기를 폐수속에 혼합하여 벤츄리관(7d)으로 급송한다. 벤츄리관(7d)의 좁은 단면적을 폐수가 통과할 때 공기유입관(8d)을 통하여 외부공기가 흡입되어 폐수속에 혼합되어지며, 복수개의 배플(10d)들이 미로를 형성한 정지믹서(9d)를 통하여 제3챔버(19)내에 폐수를 분사하게 된다.

한편 제2챔버(13)내의 폐수속의 용존산소량을 높이기 위하여 제2챔버(13)에 별도로 산소발생기(5c), 벤츄리관(7c), 정지믹서(9c) 및 공기유입관(6c)(8c)이 설치되어 있다.

제3챔버(19)를 통하여 정화된 폐수는 유출구(20)를 통하여 제4챔버(21)로 유입되며, 제4챔버(21)는 산소발생기(5e), 벤츄리관(7e), 정지믹서(9e) 및 배플(11e)들의 구조에 있어 제1챔버(4)와 동일하다.

제4챔버(21)는 동일한 구조가 복수개 반복되며 최종적으로 배플(115)(118)들만 설치되어 있는 챔버(22)(23)를 1∼3개정도 더 거친 후 배출구(24)를 통하여 다음 처리공정으로 이송된다. 상기 배출구(24)를 통과하는 폐수는 육안 관찰상 그대로 방류해도 좋을 정도의 정화된 상태로서 최종 처리를 위하여 주름관(27) 장치로 유입되어지게 된다. 여기서 각 챔버(4,13,19,21,22,23)의 부호 25는 가스를 외부로 방출하는 벤트라인이다.

상기 배출구(24)에는 제2처리기(26, Bio-Generator)가 접속되며, 폐수는 배출구(2)와 제2처리기(26)를 접속하는 주름관(27a)(27b)(27c)…를 통하여 이송되며, 주름관(27a)…을 통하여 유·무기물들의 분해가 일어나게 된다. 상기 주름관(27a)(27b)…속에는 속이 빈 공(28), 예를들면 복수개의 탁구공들이 수용되어 있으며 각 탁구공들은 내외를 연통하는 복수개의 구멍(29)이 천공되어 있다.

주름관(27)들은 U자형의 굴곡이 연속되어 있어 각 골에는 폐수속의 고형물들이 침전되어지게 되며, 이 고형물들은 미생물의 먹이가 되어 분해되므로써 표면이 평활한 관보다 미생물의 정착 및 활성화에 유리하며, 각 주름들은 이송되는 물에 저항하여 요동을 일으켜 부유고형물의 침전 및 응집을 촉진하며, 이곳에 군락하는 미생물에 충분한 영양을 공급하게 된다.

그리고 상기 공(28)들의 내외표면에도 미생물이 군집하여 번식하게 되며, 공(28)의 빈 공간내에는 폐수속의 부유물 및 용존유기물을 가두어 미생물들이 먹이로 삼아 번식하게 된다. 주름관(27) 장치를 통과한 폐수는 제2처리기(26)로 유입된다.

그런데 폐수가 주름관(27)을 통과할 때 미생물의 활동이 왕성하여 폐수중의 부유 및 용존유기물과 무기물이 미생물의 먹이로 모두 쓰여지게 되면, 즉 미생물은 용존산소, 영양물질 및 전자수용체를 소비하기 때문에 미생물의 번식이 활발하면 폐수중에는 이들 성분이 부족하게 되며, 이들 성분이 부족하게 되면 폐수속의 유·무기물의 미생물에 의한 분해가 더 이상 일어나지 않게 되며, 이 경우 기존처리 시설과 같이 미생물의 돌연변이가 발생하고 슬러지가 발생하여 시스템이 비정상적으로 작동하게 된다.

이 때문에 주름관(27)을 통과한 폐수는 제2처리기(26) 속으로 유입되어 미생물들의 성장에 필요한 산소, 영양물질, 비타민, 전자수용체 등을 보충받게 된다.

이를 위하여 제2처리기(26) 내에는 영양물 공급조(30), 비타민 공급조(31) 및 전자수용체 공급조(32) 등이 설치되어 있으며, 각 성분들의 폐수속의 함량을 모니터링하여 일정시간 간격마다 공급펌프(33)들을 가동시켜 제2처리기(26)내의 폐수를 흡입하여 다시 토출하면서 각 공급조(30,31,32)내에 수용된 성분(영양물, 비타민 등) 및 박테리아들을 일정량 만큼씩 폐수속에 흘려보내어 공급하게 된다.

이들 영양물들이 폐수속에 보충된 후 폐수는 산소발생기(5K)의 유입구(15K)로 흡입되어 공기흡입관(6K)을 통하여 외부로부터 도입되는 공기가 기포형태로 녹아든 후 벤츄리튜브(7K)로 급송되며, 벤츄리튜브(7K)를 통과하면서 공기흡입관(8K)을 통하여 도입되는 공기가 충분히 폐수속에 혼합된 후 정지믹서(9K) 속에서 충분히 교반되어 다시 제2처리조(26)내로 분사된다.

이 과정을 통하여 미생물 발육에 필요한 각종 영양물들과 용존산소가 충분히 폐수속에 공급되어지게 되며, 영양물과 산소를 공급받은 폐수는 유·무기물의 분해를 위하여 다시 주름관(27b)…을 통과하게 된다.

이 주름관(27b)속에는 앞서의 주름관(27a)과 동일하게 복수개의 구멍(29)을 갖는 다수의 속빈 공(28)들이 수용되어 있으며, 이들은 영양물질과 산소를 먹이삼아 성장하면서 유무기물들을 생물학적으로 분해하게 되며, 이러한 분해과정에서 생성되는 이산화탄소, 질소 및 수소와 같은 가스는 각 처리기(4)(13)(19)(21)의 벤트 라인(25)을 통하여 대기로 방출된다.

이와같이 주름관(27)장치를 통과하면서 폐수는 최종적으로 완전 정화되어지게 되는데 정화작용을 하는 미생물에의 영양 공급이 주름관(27)의 후방으로 갈수록 고갈되어지게 되기 때문에 주름관(27)의 중간중간에는 영양물들과 산소를 공급하기 위한 제2처리기(26)가 복수개 설치되어지게 되며, 또한 주름관(27)에는 폐수의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 열선(34)을 선택적으로 장치할 수 있다.

각각의 주름관(27)의 길이는 500∼1500피트가 적당하며, 또한 최종처리수를 배출하는 배출관(35)은 투명재의 플라스틱으로 성형되는 것이 바람직하다.

이 투명한 배출관(35)의 외표면에는 살균장치(36), 예를들면 오존 발생장치나 자외선 살균기등이 설치되어 있어, 배출관(35)을 통과하는 폐수(완전히 정화된 처리수)에 오존이나 자외선을 조사하여 살균처리를 행하면 폐수의 정화작업은 완료되고 깨끗하게 정화된 처리수는 하천에 방류하면 되는 것이다.

본 발명 장치의 실험실 수준에서의 실험예로서는 1500BOD, 2000PPM 정도의 유입 폐수가 최종 단계를 통과하여 배출시 0.3∼1PPM 정도의 1급수를 유지하는 것으로 나타나고 있어 정화 효율이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.

본 발명 시스템의 각 부분의 기능을 요약하면 다음과 같다.

폐수의 전처리 장치인 제1처리기(3)는

(1) 폐수내의 부유 유기물과 무기물을 제거한다.

(2) 폐수내의 질소, 이산화탄소, 휘발성 유기물 및 COD와 같은 물질을 분해하여 대기로 방출시킨다.

(3) 챔버내에 설치된 응집 배플을 이용하여 아주 작은 부유 물질들을 제거한다.

(4) 응집 배플을 이용하여 미생물이 군락할 수 있는 장소를 제공한다.

(5) 폐수가 폭기와 탈가스를 위해 주처리부인 주름관 장치로 유입되기 전에 고정사이클론 분리기(16)를 사용하여 부유물질을 제거한다.

(6) 산소발생기(5)로 크기가 0.5내지 10마이크론 정도의 기포를 발생시켜 폐수처리시스템에 다량의 산소를 공급하며, 각 챔버를 지나는 동안 폐수속에 산소를 포화시킨다.

는 기능을 갖고 있다.

제2처리기(26)는 일정시간 간격으로 영양물질, 비타민, 전자수용체, 산소, 슈퍼박테리아 등과 같은 미생물 성장에 필요한 물질을 폐수에 정량 공급하게 되며, 이러한 처리공정이 없으면 폐수 PH상에 불균형이 생기고 생물학적 성장에 필요한 성분과 산소가 부족하게 되어 미생물의 대사 작용이 느려지고 시스템의 체류시간이 늘어나게 된다.

주름관(27) 장치는 본 발명 시스템의 핵심중 하나로서 나선형상 및 길이를 조정하여 폐수의 처리용량과 체류시간을 조절하며, 폐수중의 부유 또는 용존된 유기물 및 무기물이 튜브의 내벽(U형 홈)에 붙어 성장하는 미생물 박테리아에 의해 분해되어지게 된다.

주름관(27)내의 속빈공(28)은 미생물이 군락하고 성장할 수 있는 표면적을 크게 증가시켜 미생물의 활착률 및 성장률을 크게 향상시킨다.

임펠러가 장착된 수중 펌프인 산소 발생기(5)는 펌프 흡입측의 임펠러 회전에 의해 외부로부터 공기를 유입시키게 되어 폐수속의 용존산소량을 높인다.

벤츄리관(7)은 폐수가 통과할 때 압력차에 의해 외부로부터 공기를 흡입하는 기능을 가지며, 이장치는 에너지 소모가 적은 반면 효율은 매우 높아 미세 기포가 폐수속에 녹아들도록 하는 기능이 탁월하다.

정지믹서(9)는 벤츄리관(7)을 통과한 폐수와 산소, 영양물질, 그리고 기타 미생물 성장에 필요한 물질들이 완전히 교반되도록 하는 기능을 가진다.

벤트라인(25)은 성공적으로 폐수를 처리하기 위하여 필요한 것으로 생물학적 처리 공정을 통하여 미생물에 의해 발생된 각종 가스가 폐수속에 그대로 잔존하게 될 경우, 이들 잔존가스에 의해 폐수의 pH 균형이 깨져 연쇄반응이 시작되고 처리 공정의 속도가 지연되어지게 되는 것을 방지코저 외부로 이들 가스를 배출하는 기능을 담당한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 폐수의 주처리장치인 제1처리기와 주름관장치 및 제2처리기 등으로 구성되어 있어, 종래와 달리 폐수처리를 위한 대용량 및 다량의 폭기조, 폐수저장조, 핏트 및 최종 침전조 등이 필요없어 장치의 규모가 작아져서 설치비용이 저렴하다.

또한 본 발명의 시스템은 주름관으로 구성되어 있어 주름관으로 박테리아의 성장을 촉진시키는 각종 첨가제들이 첨가되므로써 폐수의 체류시간이 폭기조 방식에 비해 크게 단축되어 처리효율이 높은 장점을 갖는다.

그리고 본 시스템은 여과기 및 공기공급을 위한 산기관이 필요없고 유지 보수 관리가 용이하며 1일 처리용량에 대한 에너지 소모가 일반 폭기조 처리 방식에 비하여 매우 적은 장점이 있다.

그리고 시스템의 모듈화가 가능하여 주름관 장치의 반복 연장을 통하여 처리용량의 증가가 가능하므로써 장치의 증설 작업이 용이하다.

Claims (8)

1. 폐수를 저장하는 1차 침전지에 접속되며, 제1챔버, 제2챔버, 제3챔버, 제4챔버 등의 복수개의 챔버로 구성되고, 각 챔버에는 외부로부터 공기를 흡입하여 각 챔버내에 유입된 폐수를 공기와 함께 혼합 급송하는 산소발생기, 산소발생기로부터 급송되는 폐수의 유속에 따른 압력차를 이용하여 외부로부터 공기를 폐수속에 유입시켜 배출하는 벤츄리관 및 벤츄리관을 통과한 폐수에 와류를 형성하여 교반시키므로써 충분한 산소가 용존된 폐수를 각 챔버내에 분사하도록 복수의 배플이 미로를 형성하고 있는 정지 믹서를 구비하고 있으며, 또한 폐수의 유동 경로에 미로를 형성하도록 복수개의 배플들이 챔버에 선택적으로 마련되어 있는 제1처리기와,

   상기 제1처리기를 통하여 전처리된 폐수가 통과하면서 폐수속의 유·무기물을 미생물에 의해 생물학적으로 분해 처리하는 주름관 장치와;

   상기 주름관 장치의 도중에 접속되며, 영양물질, 비타민, 전자수용체 및 슈퍼박테리아 등의 미생물 성장에 필요한 물질을 수용하는 저장조와 각 저장조내의 내용물을 일정 시간마다 폐수속에 공급하도록 작동되는 펌프장치를 구비하고, 폐수속에 공기를 공급하여 용존산소를 높이도록 설치되는 산소발생기, 벤츄리관과 정지믹서를 포함하는 제2처리기; 로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주름관 내에는 복수개의 속이 빈 공이 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 속빈공에는 내외를 연통하는 복수개의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 챔버들중 적어도 어느 하나에는 폐수속의 유기물과 무기물을 원심분리하는 고정 사이클론 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 주름관의 최종 처리수를 배출하기 위한 관의 외주에는 처리수내의 각종 균을 살균하기 위한 살균장치가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 처리기는 상기 주름관 장치의 도중에 복수개가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 배플들은 대략 V자 단면을 갖도록 절곡된 판상부재인 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 주름관내의 폐수를 가열하여 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유기물과 무기물의 호기성 폐수처리시스템.