KR100387299B1 - A sewerage system steel slag utilized - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철강의 생산시 발생하는 슬래그를 여재로 이용하여 수로에서 자연정화시키는 철강슬래그를 이용한 하수처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage treatment apparatus using steel slag that is naturally purified in a waterway using slag generated during the production of steel as a filter medium.
본 발명은 수로내의 생태계에 의존한 생물학적 처리를 기본으로 하는 수로정화법의 개념을 도입한 하수처리장치로, 수로내에 자정작용의 강화를 도모하기 위하여 접촉 여재로서 철강슬래그를 재활용하였고, 자연친화적 환경의 조성과 자정작용의 극대화를 위한 미생물의 활성화를 위해 수로 위에는 덮개로 복개한 후 복토부를 형성하였으며, 내부에는 주기적으로 압축공기를 공급해 주는 에어공급장치를 설치하여 호기성 미생물의 활동이 활성화되도록 구성된다.The present invention is a sewage treatment apparatus which introduces the concept of water purification method based on biological treatment depending on the ecosystem in the waterway, and recycles steel slag as a contact medium to enhance the self-cleaning action in the waterway. The cover was covered with a cover on the waterway to maximize microorganisms for maximum composition and self-cleaning, and a cover was formed. An air supply device for periodically supplying compressed air is installed to activate the activity of aerobic microorganisms.
그러므로 본 발명은 값비싼 세라믹 여재 대신 폐기처분되던 제강슬래그를 여재로 재활용함으로써 환경친화적인 정화장치를 제공하며, 폐기물의 처리비용 및 정화장치의 설비비용이 대폭적으로 감소하는 효과가 있다.Therefore, the present invention provides an environmentally friendly purification apparatus by recycling steelmaking slag that has been disposed of instead of expensive ceramic media as media, and has an effect of drastically reducing the waste treatment cost and the equipment cost of the purification apparatus.
Description
본 발명은 하수처리장치에 관한 것으로, 특히 철강의 생산시 발생하는 슬래그를 여재로 이용하여 수로에서 자연정화시키는 철강슬래그를 이용한 하수처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage treatment apparatus, and more particularly, to a sewage treatment apparatus using steel slag which is naturally purified in a waterway using slag generated during production of steel as a filter medium.
산업이 날로 발전해 가면서 환경문제가 매우 심각한 문제로 대두되고 있다.As the industry develops day by day, environmental problems are becoming very serious.
모든 분야에서 발생하고 있는 산업폐기물은 그 자체가 원료 물질을 포함하고 에너지를 함유하고 있기 때문에 폐기시의 환경문제와 더불어 재활용 가치 등 제품의 원가에 직접적 영향을 미치게 되는데, 이러한 폐기물 문제의 해결책으로는 원천적으로 폐기물의 발생을 극소화시키는 방법과 배출된 폐기물을 적절히 처리하여 재활용하는 방법이 사용되고 있고 그 연구 또한 활발하게 진행되고 있다.Since industrial waste generated in all fields itself contains raw materials and contains energy, it directly affects the cost of products such as recycling value as well as environmental problems at the time of disposal. At the source, there is a method of minimizing the generation of waste and a method of properly treating and recycling the discharged waste, and the research is being actively conducted.
철상산업의 가장 대표적인 폐기물은 바로 고로슬래그와 제강슬래그로 대별할 수 있는 슬래그인데, 이중 고로슬래그는 고온에서 철광석으로 부터 선철을 제조하는 과정중에 발생하는 것으로 시멘트 원료 등으로 사용되고 있다. 그리고 제강슬래그는 선철을 전로에서 정련하여 불순물인 탄소,인,유황을 제거하여 강을 제조하는 과정중에 발생하는 것으로, 다양한 제조 강종에 따라 슬래그의 조성도 일정하지 않으므로 고로슬래그 만큼 다른 제품의 제조를 위한 부원료 등으로 널리 사용할 수가 없고 건축용 골재나 잡석 등으로 사용되고 있는 정도이다.The most representative wastes in the iron industry are slag, which can be roughly divided into blast furnace slag and steelmaking slag. Among them, blast furnace slag is produced during the process of manufacturing pig iron from iron ore at high temperature and is used as cement raw material. Steelmaking slag is produced during the process of manufacturing steel by refining pig iron in a converter and removing impurities such as carbon, phosphorus, and sulfur.The composition of slag is not constant according to various steel grades. It cannot be widely used as an auxiliary raw material for construction, and is used as aggregate or rubble for construction.
그러나 이러한 철강슬래그는 대량의 발생량 중 일부만이 재활용되고 있는 실정이며, 앞으로 철강산업의 전망을 볼때 그 발생량은 철강의 생산 방식이 혁신적으로 발전하지 않는 한 점점 더 늘어날 것으로 보인다. 그러므로 현재에도 이의 처리에 많은 어려움을 겪고 있을 뿐만 아니라 환경오염 및 원가상승에 많은 영향을 미치고 있으며, 앞으로도 이의 재활용 방법에 많은 연구가 필요할 것이다.However, the steel slag is only part of a large amount of recycling is recycled, and the future prospects of the steel industry is expected to increase more and more unless the production method of steel is innovatively developed. Therefore, it is not only difficult to deal with the present, but also has a lot of influence on environmental pollution and cost increase, and further research on its recycling method will be needed.
한편, 제강슬래그와 같은 고형의 폐기물 외에 일반가정, 축산농가, 공업단지 등에서 발생하는 각종 오폐수는 하천을 심각하게 오염시키고 있으며, 오염된 물을 용수로 정화하기 위해 드는 제반 비용과 사회적 노력은 현재 모든 산업의 원가에 직접 영향을 미치는 요인이 되고 있다.On the other hand, various wastewaters generated from general households, livestock farms, and industrial complexes, besides solid wastes such as steelmaking slag, seriously pollute the rivers, and all costs and social efforts to purify the contaminated water with water are currently used in all industries. It is a factor that directly affects cost.
현재 우리나라는 식수원 및 대형 하천으로의 오염물질의 유입을 적절히 관리하지 못해 대부분이 부영양 및 중영양 상태에 이르고 있는 실정으로 시간이 흐를수록 더욱 악화되고 있는바, 오염물질이 식수원 및 대형 하천으로 유입되기 전에 정화시켜 주어 근본적으로 수질을 개선해 나가야 할 필요성이 크게 대두되고 있다.Currently, Korea is unable to properly manage the inflow of pollutants into drinking water sources and large rivers, and most of them are in eutrophic and mid-nutrition conditions, which are getting worse over time. Pollutants flow into drinking water sources and large rivers. There is a great need to improve the water quality by purifying it before it is made.
이를 위해 폐수처리 과정 중 약품소모가 적고 운전비용이 적게 드는 생물학적 처리방법이 유리하며 이에 미생물의 증식처로 다공질 세라믹 여재를 이용할 수 있다. 다공질의 세라믹 여재는 표면적과 세공용적이 크기 때문에 미생물의 부착증식이 우수하며 세균과 용액의 종류, PH, 온도 등의 영향을 잘 받지 않는다. 따라서 생물할적 처리 효율을 높이고 미생물 증식량을 높게 유지해 폐수처리 부지를 줄일수 있는데, 이러한 목적으로 하천이나 지천 등에 세라믹 여재를 적용하기 위해서는 막대한 양이 투입되어야 하므로 어마어마한 비용이 소요될 것이다. 또한 그 대체 소재로서 천연 골재 등을 이용할 경우는 골재를 채취한 곳에 또 다른 환경파괴를 초래하게 되는 문제가 있다.For this purpose, a biological treatment method having low chemical consumption and low operating cost during the wastewater treatment process is advantageous, and porous ceramic media may be used as a growth center for microorganisms. Porous ceramic media has a high surface area and pore volume, so it is excellent for microbial adhesion growth and is not affected by bacteria, solution type, pH, temperature, etc. Therefore, it is possible to reduce the wastewater treatment site by increasing biodegradable treatment efficiency and maintaining a high microbial growth rate, and it will be enormously costly to apply ceramic media to rivers or streams for this purpose. In addition, when using natural aggregates, etc. as a substitute material there is a problem that causes another environmental destruction where the aggregates are collected.
본 발명은 상기의 문제를 감안하여 창출된 것으로, 철강 제조공정에서 부산물로 대량 발생하는 슬래그를 생물학적 폐수 처리용 여재로 활용하여 하수를 정화함으로써 수질 환경을 개선할 수 있는 철강슬래그를 이용한 하수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and a sewage treatment apparatus using steel slag which can improve the water quality by purifying sewage using slag generated as a by-product in a steel manufacturing process as a media for biological wastewater treatment. The purpose is to provide.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하수를 정화처리하기 위한 장치에 있어서, 상부가 개방된 벤치형 플륨관을 다수 연결하여 그 내부로 하수가 배수되도록 길게 형성한 수로와; 수로의 일측벽을 따라 길게 배치된 에어공급파이프와, 일단이 상기 에어공급파이프의 길이방향을 따라 50cm~1m 정도의 등간격 위치에서 가지를 치듯이 각각 측벽을 경유하여 바닥면의 중간지점까지 연장형성되는 에어분배파이프와, 상기 에어분배파이프의 끝단에 형성되고 에어공급파이프와 에어분배파이프를 경유하여 공급되는 에어를 수로 내측으로 내뿜는 블로워로 이루어진 에어공급장치와; 수로의 바닥면에서부터 70~100mm 직경 크기의 고로슬래그와 70~100mm 직경 크기의 제강슬래그와 13~40mm 직경 크기의 다른 제강슬래그가 각각 40%와 30%와 30%의 높이 비율로 상측까지 충진되어 이를 통해 배수되는 하수를 자연정화하도록 이루어진 여재부와; 수로의 시작부 및 길이방향을 따라 등간격으로 수로의 중간 중간에 설치되어 오버플로 방식으로 하수의 유량을 조절하고 그 저면부에는 수로내에서 여재부에 의해 정화되는 부유물질을 축적하는 맨홀 역할을 하는 공지의 유량조절조와; 수로 내부로 통풍 및 빗물의 유입이 가능토록 다수의 구멍이 형성되고 수로의 개방된 상측을 복개하는 덮개와; 상기 덮개의 상측에 복토된 표토와 표토에 심어지는 식수로 이루어진 복토부로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for purifying sewage, comprising: a channel formed by connecting a plurality of bench-type plume pipes of which an upper portion is opened so that sewage is drained into the inside; The air supply pipe is formed to extend along one side wall of the waterway, and one end extends to the middle point of the bottom surface through the side wall, as one branch branches at equally spaced positions of about 50 cm to 1 m along the longitudinal direction of the air supply pipe. An air supply device including an air distribution pipe formed, and a blower formed at an end of the air distribution pipe and blowing air supplied through the air supply pipe and the air distribution pipe into the water channel; From the bottom of the channel, blast furnace slag with a diameter of 70 to 100 mm, steelmaking slag with a diameter of 70 to 100 mm and other steel slag with a diameter of 13 to 40 mm are filled to the upper side at a height ratio of 40%, 30% and 30%, respectively. A filter section made to purify the sewage drained through this; It is installed in the middle of the channel at equal intervals along the beginning and the longitudinal direction of the channel, and controls the flow rate of sewage in the overflow method, and the bottom part acts as a manhole to accumulate the suspended solids purified by the filter media in the channel. A known flow rate adjusting tank; A cover for forming a plurality of holes to allow ventilation and inflow of rainwater into the waterway and covering the open upper side of the waterway; It is characterized by consisting of a cover made of topsoil covered on the cover and drinking water planted in the topsoil.
상기의 구성으로 이루어진 본 발명은 값비싼 세라믹 여재 대신 폐기처분되던 제강슬래그를 여재로 재활용함으로써 환경친화적인 정화장치를 제공하며, 폐기물의처리비용 및 정화장치의 설비비용이 대폭적으로 감소하는 효과가 있다.The present invention having the above configuration provides an environmentally friendly purification device by recycling steelmaking slag that has been disposed of as a filter instead of expensive ceramic media, and has an effect of significantly reducing the disposal cost of waste and the installation cost of the purification device. .
도 1은 수로와 에어공급장치의 모습을 보이는 부분 절개 사시도1 is a partial cutaway perspective view showing the water channel and the air supply device
도 2는 여재부가 충진되고 덮개가 복개된 모습을 보이는 부분 절개 사시도Figure 2 is a partial cutaway perspective view showing the filter medium is filled and the cover is closed
도 3은 본 발명에 의한 철강슬래그를 이용한 하수처리장치의 바람직한 일실시예 단면도Figure 3 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the sewage treatment apparatus using steel slag according to the present invention
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 수로 20 : 에어공급장치10: channel 20: air supply device
21 : 에어공급파이프 22 : 에어분배파이프21: air supply pipe 22: air distribution pipe
23 : 블로워 30 : 여재부23: blower 30: the woman
31 : 고로슬래그 32, 33 : 제강슬래그31: blast furnace slag 32, 33: steelmaking slag
40 : 덮개 41 : 구멍40: cover 41: hole
50 : 복토부 51 : 표토50: cover part 51: topsoil
52 : 식수52: drinking water
이하 도면을 참조한 상세한 설명으로 본 발명의 구체적인 특징과 이점은 더욱 명확해 질 것이다.Detailed features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 수로와 에어공급장치의 모습을 보이는 부분 절개 사시도이고, 도 2는 여재부가 충진되고 덮개가 복개된 모습을 보이는 부분 절개 사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 철강슬래그를 이용한 하수처리장치의 바람직한 일실시예 단면도이다.Figure 1 is a partial cutaway perspective view showing the appearance of the water channel and the air supply device, Figure 2 is a partial cutaway perspective view showing the cover is filled with the filter medium, Figure 3 is a sewage treatment apparatus using a steel slag according to the present invention Is a cross-sectional view of a preferred embodiment.
본 발명은 도시하는 바와 같이 수로내의 생태계에 의존한 생물학적 처리를 기본으로 하는 수로정화법의 개념을 도입한 것으로 수로(10)내에 자정작용의 강화를 도모하기 위하여 접촉 여재로서 철강슬래그를 이용하였고, 자연친화적 환경의 조성과 자정작용의 극대화를 위한 호기성 미생물과 임의성 미생물의 활성화를 위해 수로(10) 위에는 복토부(50)를 형성하였으며, 수로(10)의 내부에는 주기적으로 압축공기를 공급해 주는 에어공급장치(20)를 설치되는 바, 그 자세한 구성은 다음과 같다.The present invention introduces the concept of water purification method based on biological treatment depending on the ecosystem in the waterway as shown, and uses steel slag as a contact medium to enhance the self-cleaning action in the waterway (10). The cover part 50 is formed on the channel 10 for activation of aerobic microorganisms and random microorganisms for the creation of a friendly environment and for maximizing the self-cleaning action. The air supply periodically supplies compressed air to the inside of the channel 10. When the device 20 is installed, its detailed configuration is as follows.
먼저, 수로(10)는 도 1에서 도시하는 바와 같이 상부가 개방된 벤치형 플륨관을 다수 연결하여 이루어지고, 그 내부로 하수가 배수되며, 그 전체 길이는 일반적으로 150m~250m정도로 형성하여야 효과적인 하수의 정화작용을 할 수 있다. 그리고 하수의 원활한 배수를 위해서는 수로(10)의 전체 길이에 걸쳐 1%~2% 정도의 구배를 형성하여 주는 것이 바람직하다.First, the channel 10 is formed by connecting a plurality of bench-type plume pipe with an open top as shown in FIG. 1, and the sewage is drained into the inside thereof, and the overall length of the channel 10 is generally 150 m to 250 m. Sewage can be purified. And for smooth drainage of the sewage it is desirable to form a gradient of about 1% to 2% over the entire length of the waterway (10).
그리고 수로(10) 내에는 도 1에서 도시하는 바와 같이 에어공급장치(20)가설치되어 수로(10)내로 배수되는 하수에 주기적으로 압축공기를 불어 넣어 주게 된다. 즉, 에어분배파이프(22)의 일단이 상기 수로(10)의 일측벽을 따라 길게 배치된 에어공급파이프(21)의 길이 방향을 따라 약 50cm~1m 정도의 등간격 위치에서 가지를 치듯이 하측으로 수로(10)의 측벽을 경유하여 바닥면의 중간지점까지 밀착된 상태로 연장형성된다. 이렇게 연장형성된 에어분배파이프(22)의 끝단부에는 압축공기를 잘게 부수어 넓은 면적으로 내뿜는 블로워(23)가 형성된다. 그리고 도시하지는 않았지만 에어공급파이프(21)의 시작되는 단부에는 압축공기발생기(미도시)가 설치되어 주기적으로 압축공기를 발생하여 에어공급파이프(21)와 에어분배파이프(22)를 경유한 후 블로워(23)를 통해 수로(10)내의 하수로 압축공기를 분사해 주게 된다.In the channel 10, as shown in FIG. 1, an air supply device 20 is installed to periodically blow compressed air into the sewage drained into the channel 10. That is, one end of the air distribution pipe 22 is branched at equal intervals of about 50 cm to 1 m along the longitudinal direction of the air supply pipe 21 arranged long along one side wall of the water channel 10. As a result, it extends in a state of being in close contact with the intermediate point of the bottom surface via the side wall of the channel 10. The blower 23 which spouts compressed air finely and blows out a large area is formed at the end of the elongated air distribution pipe 22. Although not shown, a compressed air generator (not shown) is installed at an end of the air supply pipe 21 to generate compressed air periodically, and then blows through the air supply pipe 21 and the air distribution pipe 22. Through 23, the compressed air is injected into the sewage in the water channel 10.
이렇게 주기적으로 수로(10)내에 분사되어 공급되는 압축공기는 플륨관 하단부의 슬래그의 혐기성화를 예방하고, 슬래그 입자간의 공극폐쇄 현상을 예방할 수 있어 하수의 흐름을 원활히 하는 역할을 하게 된다. 그리고 자연적으로 하수내에 산소를 강제주입하는 효과가 발생하게 되어 용존 산소의 부족으로 인한 부영양화를 방지하고 미생물의 활성화를 꾀하게 되어 수로의 자연정화 능력을 더욱 증가시켜 주게 된다.The compressed air periodically injected into the water channel 10 prevents the anaerobicization of the slag at the lower end of the flue tube, and prevents the closing of the pores between the slag particles, thereby serving to facilitate the flow of sewage. In addition, the effect of forced injection of oxygen into the sewage naturally occurs to prevent eutrophication due to the lack of dissolved oxygen and to activate the microorganisms to increase the natural purification capacity of the channel.
또한, 에어공급장치(20)가 설비된 수로(10)의 내측에는 도 2에서 도시하는 바와 같이 고로슬래그(31)와 제강슬래그(32,33)가 차례로 충진되어 여재부(30)를 형성하게 되는데, 수로(10)의 바닥면에서부터 70~100mm 직경 크기의 고로슬래그(31)와 70~100mm 직경 크기의 제강슬래그(32)와 13~40mm 직경 크기의 다른 제강슬래그(33)가 충진되되, 각각 40%와 30%와 30%의 높이 비율로 상측까지 충진되어 이를 통해 배수되는 하수를 자연정화하게 된다.Also, as shown in FIG. 2, the blast furnace slag 31 and the steelmaking slag 32 and 33 are sequentially filled in the water channel 10 provided with the air supply device 20 to form the filter portion 30. The blast furnace slag 31 and the 70 ~ 100mm diameter steelmaking slag 32 and the other steelmaking slag 33 and 13 ~ 40mm diameter size is filled from the bottom surface of the channel 10, It is filled to the upper side at the height ratio of 40%, 30% and 30%, respectively, and the sewage drained through this is naturally purified.
일반적으로 철강슬래그는 CaO와 SiO2를 주성분으로 하여 MgO, FeO, Fe2O3, MnO 등을 함유하고 있고, 철금속 보다는 비중이 작고 마치 현무암과 같이 다공성을 띠는 특성이 있다. 그리고 특히 제강슬래그(32, 33)는 pH가 높으므로 폐수의 pH를 완충시킬 수 있고, 중금속의 제거 효과도 훌륭한 것으로 보고되고 있으며, 철강슬래그의 성분 중 CaO는 탈인효과가 있어 세라믹 여재를 대체하는 훌륭한 대체 여재로 사용될 수 있어 본 발명은 생물학적 폐수처리를 위한 여재로 철강슬래그를 이용한 것이다. 이러한 철강슬러그는 생물학적 폐수처리를 위한 미생물 부착 여재로서의 특성과 부유물질의 물리적 및 기계적 여과를 위한 여과재로서의 특성, 그리고 화학반응에 의한 인 제거를 위한 정석재로서의 특성을 가지고 있다.In general, steel slag contains MgO, FeO, Fe 2 O 3 , MnO, etc., mainly composed of CaO and SiO 2 , and has a specific gravity smaller than that of ferrous metals and is porous like basalt. In particular, steelmaking slag (32, 33) has a high pH can buffer the pH of the waste water, and the heavy metal removal effect is also reported to be excellent, CaO of the steel slag component has a dephosphorization effect to replace the ceramic media Can be used as an excellent alternative media The present invention uses steel slag as a media for biological wastewater treatment. These steel slugs have characteristics as microbial attachment media for biological wastewater treatment, characteristics as filter media for physical and mechanical filtration of suspended solids, and crystallites for phosphorus removal by chemical reaction.
한편, 도시하지는 않았지만 수로(10)의 시작부 및 길이방향을 따라 등간격으로 그 중간 중간에는 공지의 유량조절조(미도시)를 설치하는 것이 바람직하다. 유량조절조는 오버플로 방식으로 하수의 유량을 조절하고, 수로(10)내에서 여재부(30)에 의해 정화되는 부유물질을 그 저면부에 축적하는 맨홀 역할을 하게 된다. 이러한 유량조절조에 부유물질이 많이 축적된 후 정기적으로 청소를 해 주게 되면 수로(10)의 부유물질 제거능력을 더욱 높일수 있는 것이다. 이렇게 설치되는 유량조절조의 용량은 하수의 시간당 최대 발생량을 기준으로 6시간분량 정도로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, although not shown, it is preferable to install a known flow control tank (not shown) in the middle of the waterway 10 at equal intervals along the beginning and the longitudinal direction. The flow regulating tank regulates the flow rate of the sewage in an overflow manner, and serves as a manhole for accumulating the suspended solids purified by the filter unit 30 in the water channel 10 at the bottom thereof. If a large amount of suspended solids accumulated in such a flow control tank and regularly cleaned, the ability to remove the suspended solids in the waterway 10 can be further increased. The capacity of the flow rate adjustment tank installed in this way is preferably about 6 hours based on the maximum amount of sewage per hour.
그리고 여재부(30)가 충진된 수로(10)의 상측에는 덮개(40)로 복개되는데,상기 덮개(40)는 폴리에틸렌(polyethylene)수지의 플라스틱 재질로된 판재로 구성하는 것이 바람직하며, 수로(10) 내부로 통풍 및 빗물의 유입이 가능하도록 다수의 구멍(41)이 형성된다.And the upper portion of the channel 10 filled with the filter medium 30 is covered with a cover 40, the cover 40 is preferably composed of a plate made of a plastic material of polyethylene (polyethylene) resin, 10) A plurality of holes 41 are formed to allow ventilation and inflow of rainwater into the interior.
또한, 수로(10)의 상측에 복개된 덮개(40)의 상측에는 도 3에서 도시하는 바와 같이 표토(51)가 복토되고 그 복토된 표토(51)위에는 개나리 등의 조그만 식수(52)를 심는다. 이렇게 표토(51)를 복토하고 식수(52)를 심는 것은 환경친화적인 아름다운 주변환경을 조성하기위한 목적도 있지만, 표토(51)내의 미생물의 활동을 활성화시켜 줌으로써 그 하측 수로(10)내의 자연 정화능력을 배양시켜 주고, 동절기에는 일종의 보온작용을 통해 미생물의 활성화를 꾀하기 위함이다.In addition, the topsoil 51 is covered on the upper side of the cover 40 covered on the top of the waterway 10, and a small drinking water 52 such as forsythia is planted on the topsoil 51 on the covered topsoil. . Soil covering the topsoil 51 and planting drinking water 52 is also intended to create an environment-friendly beautiful environment, but by activating the activity of microorganisms in the topsoil 51, purifying the nature in the lower channel 10 To cultivate the ability, and in the winter to try to activate the microorganism through a kind of warming action.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 철강슬래그를 이용한 하수처리장치는 일차적으로 유량조절조로 유입된 하수를 비롯한 오폐수가 일정한 유량으로 수로(10)로 유입되면서, 수로(10) 내부에 충진된 여재부(30)의 고로슬래그(31) 및 제강슬래브()의 공극 사이를 통하여 배수되면서 다음과 같이 정화된다.The sewage treatment apparatus using the steel slag according to the present invention constituted as described above, while the wastewater including the sewage introduced into the flow control tank is introduced into the waterway 10 at a constant flow rate, the filter part filled in the waterway 10 is filled. It is purged as follows while being drained through the gap between the blast furnace slag 31 and the steelmaking slab (30).
먼저 하수 중에 떠다니며 이동하는 부유물질은 여재부(30)를 구성하는 철강슬래그의 표면에 흡착하거나 거친 표면의 작은 돌기에 걸려서 운동에너지를 잃고 멈추게 된다. 즉 부유물질은 일차적으로 물리적 흡착이나 기계적 여과를 통해 거의 제거되는 것이다.First, the floating material floating and moving in the sewage is absorbed on the surface of the steel slag constituting the filter unit 30 or is caught by a small projection on the rough surface to stop kinetic energy. That is, suspended solids are almost eliminated primarily through physical adsorption or mechanical filtration.
이렇게 여재부(30)에 축적되는 부유물질의 양은 매우 많아서 이는 미소동물과 수서생물의 생태계가 형성되더라도 쉽게 제거될 수 있는 양은 아니므로 이것이 여재부(30)의 공극을 막지 않도록 하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 주기적으로에어공급장치(20)를 통해 압축공기를 불어 청소를 해주는 것이 바람직하며 이것은 배수되면서 유량조절조의 저면부에 축적되게 된다. 압축공기는 상기한 바와 같이 하수내의 용존산소량을 늘여 호기성 미생물을 활성화 시킴으로서 자연정화 능력을 배양하는 역할도 함께 수행한다.Thus, the amount of suspended solids accumulated in the filter medium 30 is very large, which is not an amount that can be easily removed even when the ecosystems of micro-animals and aquatic organisms are formed. Therefore, it is very important to prevent this from blocking the gap of the filter medium 30. For this purpose, it is preferable to periodically clean the blown air through the air supply device 20, which is accumulated in the bottom portion of the flow control tank while being drained. Compressed air also serves to cultivate natural purification ability by activating aerobic microorganisms by increasing the amount of dissolved oxygen in sewage as described above.
일반적으로 하수 및 오폐수는 산성을 띠는 경우가 많은데 여재부(30)를 거쳐 정화된 하수는 철강슬래그가 알칼리성을 띠고 있으므로 pH를 다소 상승시켜 중화시키는데 이는 철강슬래그에 포함된 CaO 성분이 물과 반응하여 Ca2+와 OH-를 형성하기 때문이다.In general, sewage and wastewater are often acidic, but the sewage purified through the filter medium 30 is neutralized by increasing the pH slightly because the steel slag is alkaline, which causes the CaO component contained in the steel slag to react with water. This is because Ca 2+ and OH − are formed.
그리고 철강슬래그의 CaO 성분은 인과 반응하는데, 정석탈인(晶析脫燐) 과정을 거쳐 수산화인회석(hydroxyapatite, Ca10(OH)2(PO4)6결정을 석출시킴으로써 하수에서 인성분을 제거하여 정화하게 된다.The CaO component of the steel slag reacts with phosphorus. The phosphorus component is removed from the sewage by precipitation of hydroxyapatite (Ca 10 (OH) 2 (PO 4 ) 6 ) crystals through the crystallization process. It will be purified.
한편, 수로(10)위에 형성되는 복토부(50)는 동절기에도 수로(10)내의 온도가 급강하 하는 것을 방지하여 줌으로써 호기성 미생물 및 임의성 미생물의 활동이 저하되는 것을 방지하게 되므로 사철 일정한 정화능력을 발휘하게 된다. 그리고 표토(51)에 심어지는 식수(52)는 표토(51)내의 미생물의 활동을 활성화시켜 주게되어 덮개(40)를 경계로 그 하측에 형성된 수로(10)내에도 자연정화능력을 배양시켜주게 된다.Meanwhile, the cover part 50 formed on the channel 10 prevents the temperature of the channel 10 from dropping even in winter so as to prevent deterioration of activities of aerobic and random microorganisms, thereby exhibiting a constant purifying ability in all seasons. Done. And the drinking water 52 planted in the topsoil 51 activates the activity of the microorganisms in the topsoil 51 to incubate the natural purification ability in the waterway 10 formed on the lower side of the cover 40. do.
그러므로 상기한 바와 같이 본 발명에 의한 철강슬래그를 이용한 하수처리장치는 여재부(30)의 물리적, 화학적 작용 뿐만 아니라 호기성 미생물의 활발한 활동으로 하수내의 오염물질이 함께 분해되므로, 본 발명 철강슬래그를 이용한 하수처리장치를 거친 하수는 유해물질이 정화되고 BOD(Biochemical Oxygen Demand) 및 COD(Chemical Oxygen Demand)가 현저하게 감소된 후 대형 하천으로 방류되므로 자연 생태계에 해로운 영향을 전혀 끼치지 않게 된다.Therefore, the sewage treatment apparatus using the steel slag according to the present invention as described above, since the contaminants in the sewage are decomposed together by the active activity of the aerobic microorganisms as well as the physical and chemical action of the filter medium 30, using the steel slag of the present invention The sewage through the sewage treatment system has no harmful effects on the natural ecosystem as it is discharged into large rivers after harmful substances are purified and biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) are significantly reduced.
그러므로 본 발명 철강슬래그를 이용한 하수처리장치는 값비싼 세라믹 여재 대신 폐기처분되던 제강슬래그를 여재로 재활용함으로써 이의 폐기처분에 필요한 막대한 처리비용을 줄일수 있고, 하수정화처리 시설의 설비를 위해 투자되는 비용 또한 대폭 감소시킬수 있는 경제적 유용성이 있을 뿐만 아니라 폐기처분으로 인한 환경오염의 염려가 없어 환경친화적인 정화장치를 제공하는 효과가 있다.Therefore, the sewage treatment apparatus using the steel slag of the present invention can reduce the enormous treatment cost required for the disposal of the waste by recycling the steel slag that was disposed of as a filter instead of expensive ceramic media, and invested for the facilities of the sewage treatment facility. In addition, there is an economic usefulness that can be greatly reduced, and there is no fear of environmental pollution due to disposal, thereby providing an environment-friendly purification device.
그리고 본 발명에 의한 철강슬래그를 이용한 하수처리장치는 여재로 사용되는 철강슬래그의 특성에 의해 산성을 띠는 하수를 자연스럽게 중화시켜주고, 정석탈인 과정으로 인을 제거하여 주는 등 그 화학적 정화능력이 매우 우수하고, 부유물질의 흡착력이 좋아 물리적, 기계적 제거효과가 뛰어난 효과가 있다.The sewage treatment apparatus using the steel slag according to the present invention has a chemical purification capability such as neutralizing acidic sewage naturally by the characteristics of the steel slag used as a medium and removing phosphorus by crystallization. Very good, good adsorption of suspended solids, physical and mechanical removal effect is excellent.
또한, 본 발명 철강슬래그를 이용한 하수처리장치는 배수되는 하수로의 상측으로 표토가 복토되므로, 동절기에도 보온효과를 발휘하게 되어 미생물의 활동이 현저하게 감소되지 않아 사철 일정한 정화능력을 유지할 수 있고, 표토위에 개나리등의 식수가 심어지므로 표토내의 미생물의 활동이 활발하게 됨으로써 그 하측의 수로 내의 자연정화능력을 배양시켜주게 되고, 한편으로는 주변환경을 아름답게 가꾸어주는 유용한 효과가 있다.In addition, the sewage treatment apparatus using the steel slag of the present invention, because the topsoil is covered to the upper side of the sewage to be drained, it exhibits a warming effect even in winter, so that the activity of microorganisms is not significantly reduced, it is possible to maintain a constant purifying ability of all seasons, Since drinking water such as forsythia is planted above, the activity of microorganisms in the topsoil becomes active, thereby cultivating the natural purification ability in the lower channel, and on the other hand, it has a useful effect to make the surrounding environment beautiful.
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