KR100323848B1 - 미립목질입자를이용한다단폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다단으로 설치되는 각각의 처리조 마다에 생활폐수나 산업폐수등을 생물학적으로 정화시키는데 사용되는 미립화된 목질입자를 충진시킨 상태에서 각종 오,폐수로 하여금 각각의 처리조를 순차적으로 통과되게 함으로써 정화되도록 하여 각종 오,폐수를 아주 간편하고 경제적이며 항구적으로 정화 처리할 수 있도록 한 것으로, 벽체(15)상단에 플랜지(14)를 설치하고 그 내부 바닥에는 다수의 통공(12a)이 형성된 망판(12)을 설치하여 일정량의 미립목질입자(3)가 내부에 담겨지는 다수의 처리조(1)를 벽체(15) 하단에 형성된 고정구(11)로서 일정길이를 갖는 다수의 지주(2)에 형성된 체결구(21)에 체결하는 것에 의해 다수의 처리조(1)가 일정간격을 두고 지주(2) 내측으로 설치되게 하며, 상기 망판(12)의 저면에는 다수의 보강재(13)를 설치하고, 상기 처리조(1) 중 최상측의 처리조(1) 상부에는 폐수를 공급받아 회전 분사시키는 공지의 폐수공급구(4)를 설치하여서 되는 것을 특징으로 하는 미립목질입자를 이용한 다단 폐수 처리장치이다.

Description

미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치

본 발명은 미립목질입자(微粒木質粒子), 즉 삼목(杉木)미립입자를 이용한 다단 폐수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다단으로 설치되는 각각의 처리조 마다에 생활폐수나 산업폐수 등을 생물학적으로 정화시키는데 사용되는 미립화된 목질입자를 충진시킨 상태에서 각종 오,폐수로 하여금 각각의 처리조를 순차적으로 통과되게 함으로써 정화되도록 하여 아주 간편하고 경제적이며 항구적으로 정화 처리할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 인구의 증가 및 빠르게 진행되는 산업화 현상에 따라 막대한 양의 생활오수 및 산업폐수가 발생, 배출되게 되는 것인바, 이 경우 배출되는 각종 생활오수나 산업폐수는 그대로 하천으로 흘러들어 생태계를 파괴함과 동시에 우리들이 마셔야 할 식수의 확보에도 어려움을 주게 되는 문제가 발생되는 것이었다.

그러나 지금까지의 수질오염대책에 관한 연구의 대부분은 대규모 폐수처리시설에 관한 연구에 국한되고 있을 뿐, 규모가 크지 않은 소규모단위의 하수 및 산업폐수의 치리에 관한 연구 및 대비책은 미비한 실정이었다.

즉, 전국적으로 발생되는 많은양의 오,폐수중에서 극히 일부만이 대규모 정화처리시설에 의해 정화 처리되고 있는 것일뿐, 그 나머지 대부분은 정화처리되지 못한채 그대로 하천등으로 흘러들고 있는 실정이며, 또한 기존의 폐수처리방법 및 장치는 폐수중의 유기물을 분해하는 미생물을 배양한 미생물 배양체를 폐수처리탱크내에 투입함과 동시에 이에 따른 미생물의 생존에 필요한 적정한 온도 및 수분등의 분위기 유지를 위한 별도의 물리적인 방법을 동원해아 하게 됨에 따라 폐수처리 장치의 설비 비용이 고가로 되는 문제와 아울러 장치의 크기도 대형화 일색이므로 장치의 설치에도 많은 문제점이 있는 것이었다.

한편 일본 특개소 5-88688호(1993. 12. 3)에는 종래 공지된 폐수처리장치의일예가 개시되어 있다. 여기에 개시된 수정화순환구조는 수납케이스의 저면에 사수의 구멍이 형성되고 유기물을 분해하는 미생물이 성장하는데 적당한 여재로서 활성탄과 활성탄이외의 여재를 충진하여 형성된 여재카트리지를 3단으로 설치하여 욕수조의 물을 정화 및 재 공급하도록 구성하고 있다. 그러나 상기한 수정화순환구조는 다수 여재카트리지들이 서로 접하여 적층되므로 미생물의 생존에 필요한 공기의 공급이 차단되는 문제점이 있는 것이었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같이 별도의 미생물 배양체를 이용하는 대형화한 종래의 폐수처리장치가 지닌 제반 문제점을 해결하기 위하여, 시가지화 되지 않은 전원주택, 농장, 별장, 야영장, 공중화장실, 식품가공공장 및 수산물가공공장 등에서 소규모로 발생되는 각종 오,폐수를 간단하고 경제적으로 정화할 수 있도록 소형화하여 별도의 미생물 배양체를 사용하지 않고 항구적으로 오,폐수를 정화할 수 있는 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적으로는 종래의 미생물을 이용한 폐수처리장치에서 공기의 공급이 차단되는 문제점을 해결하여 오,폐수의 정화 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 대표적인 실시예의 일부 분해 사시도

도 2는 본 발명의 구성요부인 처리조의 저면 사시도

도 3은 본 발명의 조립 설치상태 단면도

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 정면도

도 5는 도 4에 도시한 다른 실시예의 구성요부를 나타내는 일부 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 처리조 2 : 지주 3 : 미립목질입자

4 : 폐수공급구 5 : 기초 6 : 연결구

8 : 체결수단 11 : 고정구 12 : 망판

12a : 통공 13 : 보강재 14 : 플랜지

15 : 벽체 21 : 체결구

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치는, 벽체(15) 상단에 플랜지(14)를 설치하고 그 내부 바닥에는 다수의 통공(12a)이 형성된 망판(12)을 설치하여 일정량의 미립목질입자(3)가 내부에 담겨지는 다수의 처리조(1)를, 벽체(15) 하단에 형성된 고정구(11)로서 일정길이를 갖는 다수의 지주(2)에 형성된 체결구(21)에 체결수단(8)으로서 체결하는 것에 의해 다수의 처리조(1)가 일정간격을 두고 지주(2) 내측으로 설치되게 하며, 상기 망판(12)의 저면에는 다수의 보강재(13)를 설치하고, 상기 처리조(1) 중 최상측의 처리조(1) 상부에는 폐수를 공급받아 회전 분사시키는 공지의 폐수공급구(4)를 설치하여서 되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치의 구성을 나타낸 처리조의 저면 사시도로서, 그 구성은 크게 처리조(1)와 지주(2)로 이루어진다.

상기한 처리조(1)는 원통형 벽체(15)에 의해 상부가 개방된 함체형으로 되어 내부에 미립목질입자(3)로서 붉은 삼나무입자가 채워지는 것으로, 그 바닥에는 망판(12)을 설치하되, 상기 망판(12)에는 다수의 통공(12a)이 형성되어 있으며, 상기 망판(12)의 바깥 저면에는 앵글 등으로 되는 다수의 보강재(13)를 가로 질러 부착 설치하고 있다.

또한 상기 처리조(1)를 이루는 벽체(15)의 상단에는 플랜지(14)를 설치하고 하단 외주의 소정 위치에는 고정구(11)를 각각 설치하여 이 고정구(11)로 하여금체결수단(8)에 의해 지주(2)의 체결구(21)에체결 고정되도록 함으로써 연결수단을 구성하고있다.

이때 상기 처리조(1) 내부에 담겨 정화재로서 사용되는 미립목질입자(3)는, 셀룰로우스가 부피 비율로 65∼80%, 리그닌이 부피 비율로 10∼25%, 펜토산이 부피 비율로 5∼10%정도 함유되는 것이 바람직하다.

이와같은 성분을 갖는 미립목질입자(3)는 그 크기가 0.5∼5mm인 입자크기를 갖는 것이 바람직하며, 입자가 갖는 표면적을 입자체(粒子體) 1g당 30㎡가 되도록 하여 입자의 공극율이 대략 75∼80%가 유지되게 하는 것이 바람직하다.

상기 연결수단을 구성하는 지주(2)는다수로 구성되어 대략 ㄷ자형 단면을 갖는 형강재를 사용하되 그 하단은 지면(5)에 그대로 설치되며, 그 도중에는 일정간격을 두고 체결구(21)를 다수 부착 설치하여 별도의 체결수단(8)에 의해 처리조(1)의 고정구(11)가 체결되도록 함으로써 다수의 지주(2)에 의해 다수의 처리조(1)가 일정간격을 두고 직립 상태로 설치되게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치의 조립 설치 상태를 나타낸 단면도로서, 지면(5)상에 설치된 다수의 지주(2)에 의해 각각의 처리조(1)가 일정간격을 두고 설치되어 있다.

이 상태에서 최상측의 처리조(1) 상부에 설치되어 회전 작동되는 공지의 폐수공급구(4)를 통해 각종 오,폐수가 공급되게 되면, 공급되는 오,폐수는 우선 최상측의 처리조(1)에 공급되면서 미립목질입자(3)에 의해 오,폐수에 함유되어 있는 각종부유물이나 고형의 탄소유기물(단백질, 지방등의 이물질)이 걸러지면서고액분리(固液分離)에 의해 오,폐수가 일차 정화되게 된다.

이렇게 1차정화된 오,폐수는 붉은삼나무 입자로 되는 미립목질입자(3) 사이를 지나 침하(沈下)하게 되면서 그 하측에 일정간격을 두고 설치되는 다수의 처리조(1)를 순차적으로 통과하면서 정화 처리된 상태에서 최종적으로 최하위 처리조(1)를 통과하여 외부로 배출되게 되는 것이다.

상기한 일련의 정화처리과정은, 상기 미립목질입자(3) 사이로 침하하는 오,폐수에는 유기물질들이 콜로이드 상태 또는 용존물 상태로 존재하게 되는 것인바, 이때 처리조(1) 내로 유입되는 오,폐수 속에는 이미 자연계에 존재하는 미생물이 상당량 서식하는 것이 일반적이므로, 이들 미생물은 상기 미립목질입자(3)에 부착되게 되는데, 이 미립목질입자(3)는 미생물의 서식에 아주 적당한 서식처로서의 역활을 하게된다.

즉, 극소 미생물들이 미립목질입자(3)의 표면 및 공극사이에 서식하게 되는데, 이 미립목질입자(3)는 이미 언급한 바와같이 셀룰로우스로 이루어져 있기 때문에 오,폐수의 보온재 역할을 하게 되어 오,폐수내에 존재하는 미생물이나 미립목질입자(3)에 서식하는 미생물의 생존 조건에 적합한 온도를 유지하게 되므로 미립목질입자(3)에 서식하는 혐기성 미생물의 번식을 돕게 되는 것이다.

따라서 오,폐수가 다단으로 설치된 처리조(1) 내부를 순차적으로 통과하면서 미립목질입자(3)에 미생물군이 많은 양 증식되게 되므로 미생물 덩어리로 성장되게 되어, 이 미생물 덩어리는 오,폐수에 섞여있는 유기물질들을 영양물질로 하여 섭취,분해함으로써 오,폐수내에 함유된 오니(汚泥)가 분해 제거되어 오,폐수가 정화처리되게 되는 것이다.

이때 상기 다수의 처리조(1)는 일정간격이 유지되게 설치되는 것이므로, 상기 간격에 의해 형성되는 공간으로는 충분한 산소가 공급되게 되어 미생물의 생존을 돕게 된다.

상기한 미립목질입자(3)에 의한 오,폐수의 정화처리 효과는 본출원인의 선출원발명인 특허출원 제96-26878호에서 이미 그효능에 대해 상세히 설명한바 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치의 다른 실시예를 나타내는 정면도 및 일부사시도로서, 내부에 미립목질입자(3)가 담겨진 다수의 처리조(1)를 별도의 지주(2)에 의해 일정간격이 유지되게 설치하는 것이 아니고,각각의 처리조(1)를 일정 간격으로 이격되게 설치하는 연결수단으로서, 별도의 연결구(6)를 이용하여 연결 체결함으로써 처리조(1) 사이에 일정 격이 유지되는 상태로 직립, 설치되게 하는 것이다. 여기서상위 처리조(1) 하단의 고정구(11)와 하위 처리조(1) 상단의 플랜지(14)를 연결구(6)로 서로 연결하는 식으로 다수의 처리조(1)를 서로 연결하여 다단으로 조립 설치되게 한다.

이때 최하측의 처리조(1)에 설치된 하측고정구(11)에는 연결구(6)의 상단을 체결하고 이 연결구(6)의 하단은 지면(5)상에 그대로 접촉되도록 설치함으로써 다수의 연결구(6)에 의해 다수의 처리조(1)를 일정간격이 유지되게 다단으로 설치하여 하나의 폐수처리장치로서 설치 사용될 수 있게 되는 것이다.

상기 구성에 있어서 처리조(1)의 설치 개수나 지주(2) 또는 연결구(6)의 설치 개수는 필요에 따라 증감할 수도 있는 것으로 반드시 이를 제한하는 것은 아니며, 상기 처리조(1)내에 정화재로서 담겨지는 미립목질입자(3)의 종류도 본 발명에서는 붉은삼나무를 예로하여 설명하였지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예들을 예로 하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이 본 발명의 미립목질입자를 이용한 다단 폐수처리장치에 의하면, 정화재로서 미립목질입자가 담겨지는 다수의 처리조를 일정간격이 유지되게 다단으로 설치함으로써 소규모로 오,폐수를 처리하기에 적합한 구조로 되어 장소에 구애받지 않고 간단히 설치하여 다단으로 설치되는 처리조 내부에 오,폐수를 공급함으로써 처리조 내부에 정화재로서 담긴 붉은삼나무등의 미립목질입자를 순차적으로 거치면서 오,폐수가 정화되도록 하여 폐수 정화처리효과가 뛰어난 동시에 고장의 우려가 전혀 없는 폐수처리장치를 저가로 설치할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 정화필터나 미생물배양체를 사용하지 않고서도 항구적으로 오,폐수를 정화처리 할 수 있게 되는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 내부 바닥에 다수 통공이 형성된 망판을 설치한 처리조를 다단으로 설치하고, 그 처리조의 내부에 정화재로서 미생물 서식체를 투입 수납하여 생활폐수나 산업폐수를 정화하는 폐수처리장치를 구성함에 있어서,

   상기 다수 처리조(1)를 일정 간격을 갖도록 이격시켜 그 사이 간격으로 미생물의 생존을 위한 공기가 공급되도록 하고 상기 처리조(1)가 직립되게 유지 및 고정되도록 하는 연결수단으로, 상기 처리조(1)의 벽체(15) 하단에 형성된 고정구(11)와, 일정 길이를 갖는 다수 지주(2)에 일정 간격으로 형성된 체결구(21)와, 상기 고정구(11)와 체결구(21)를 체결 고정하는 체결수단(8)을 포함하여 구성되고; 상기 처리조(1)의 망판(12) 저면에 다수 보강재(13)를 설치하며; 상기 정화재로 미립목질입자(3)를 사용하고; 상기 처리조(1) 중 최상측의 처리조(1) 상부에는 폐수를 공급받아 회전분사시키는 공지의 폐수공급구(4)를 포함하여 구성된 것임을 특징으로 하는 미립목질입자를 이용한 다단 폐수 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 처리조(1)는 일정 간격으로 이격 및 유지되도록 하는 연결수단으로, 상위처리조(1)의 고정구(11)와 하위처리조(1)의 플랜지(14)를 서로 연결 고정하고 일정 간격으로 이격되도록 하는 연결구(6)에 의해 다단으로 설치되며, 최하측 처리조(1)의 고정구(11)에는 연결구(6)의 상단을 체결하고 이 연결구(6)의 하단은 지면(5)에 그대로 접촉되도록 구성한 것임을 특징으로 하는 미립목질입자를 이용한 다단 폐수 처리장치.