KR100387324B1 - 오폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오존 산화장치에 관한 것으로, 특히 미생물이 접촉되어 생물막을 형성하여 유기물분해를 수행하게 되는 현수접촉여재와 물리적여과기능을 수행하는 마이크로필터를 결합하는 여과부를 제공하여 산화조 내에서 유기물 분해와 여과작용이 동시에 이루어져 고도로 여과된 처리수를 얻을수 있는 것일 뿐만 아니라 외부에서 내부로 유입되는 여과작용의 압력차로서 역세척펌프를 작동하여 주기적으로 역세척을 이루어 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킴으로서, 여과부 공극의 막힘에 따른 혐기성 상태를 방지해줌은 물론 현수접촉여재에 부착된 미생물의 성장환경을 제공하는 것이고, 또한 별도의 침전조가 필요없이 산화조내에서 직접적인 여과작용이 이루어 짐으로서 시설비와 운전비가 절감되어 경제적이면서도 처리효율이 극대화 되는 것이고 환경오염을 저감시키게 되는 등의 효과가 발생되는 것이다.

Description

오폐수 처리장치{A waste water disposal plant}

본 발명은 활성슬러지등을 처리하기 위한 오폐수 처리장치에 관한 것으로, 특히 미생물이 접촉되어 생물막을 형성하여 유기물분해를 수행하게 되는 현수접촉여재와 물리적여과기능을 수행하는 마이크로필터를 결합하는 여과부를 제공하여 산화조 내에서 유기물 분해와 여과작용이 동시에 이루어져 고도로 여과된 처리수를 얻을수 있는 것일 뿐만 아니라 외부에서 내부로 유입되는 여과작용의 압력차로서역세척펌프를 작동하여 주기적으로 역세척을 이루어 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킴으로서, 여과부 공극의 막힘에 따른 혐기성 상태를 방지해줌은 물론 현수접촉여재에 부착된 미생물의 성장환경을 제공하는 것이고, 또한 별도의 침전조가 필요없이 산화조내에서 직접적인 여과작용이 이루어 짐으로서 시설비와 운전비가 절감되어 경제적이면서도 처리효율이 극대화 되는 것이고 환경오염을 저감시키게 되는 오폐수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 활성스러지등의 오폐수를 처리하기 위한 과정은 1차와 2차로 나위어져 있고, 통상적인 1차처리는 침전에 의한 부유물질의 제거로 활성 슬러지법의 전처리를 발하며, 2차 처리는 침전 뒤에 행한 활성슬러지를 호기성 미생물에 의해서 용해성의 유기물을 제거하는 처리를 말하는 것이며, 또 다른 2차처리 과정은 산화조내에서 호기성 미생물로서 오염물을 분해 시키는 1차처리단계와, 이 미생물 처리된 처리수를 침전조로 유입시켜 중력에 의한 고,액분리로 상징수를 배출하는 방식이어서, 물과 부유물질 및 미생물의 완전한 분리는 할수 없는 단점이 있는 것이고 다단계 처리 공정을 거침으로서 시설비와 운영비도 증액되는 것이며 처리효율도 떨어지는 여러가지 제반 문제점들이 발생되었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 미생물이 접촉되어 생물막을 형성하여 유기물분해를 수행하게 되는 현수접촉여재와 물리적여과기능을 수행하는 마이크로필터를 결합하는 여과부를 제공하여 산화조 내에서 유기물 분해와 여과작용이 동시에 이루어져 고도로 여과된 처리수를얻을수 있는 것일 뿐만 아니라 외부에서 내부로 유입되는 여과작용의 압력차로서 역세척펌프를 작동하여 주기적으로 역세척을 이루어 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킴으로서, 여과부 공극의 막힘에 따른 혐기성 상태를 방지해줌은 물론 현수접촉여재에 부착된 미생물의 성장환경을 제공하는 것이고, 또한 별도의 침전조가 필요없이 산화조내에서 직접적인 여과작용이 이루어 짐으로서 시설비와 운전비가 절감되어 경제적이면서도 처리효율이 극대화 되는 것이고 환경오염을 저감시키게 되는 오폐수 처리장치를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 구성도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 산화조 100 ; 현수접촉여재 200 ; 마이크로필터

210 ; 미세공극 220 ; 수이동통로 230 ; 용수철

300 ; 감압실 310 ; 여과펌프 320 ; 배출관로

400 ; 역세척부 410 ; 세척펌프 420 ; 세척관로

430 ; 인젝터 500,500a ; 배출관로 600 ; 산기통

610 ; 유공판 620 ; 산기관

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은, 산화조내에 투입된 호기성 미생물이 접촉되어 유기물 분해가 이루어질수 있도록 미생물의 성장환경을 제공함과 동시에 생물막이 형성되고 섬유질로서 구비되는 현수접촉여재와, 상기 현수접촉여재가 외측 표면에 일체를 이루도록 구비되고 물리적여과기능을 수행할수 있도록 다수의 미세공극이 형성되고 내부에는 여과수가 이동될수 있도록 수이동통로가 형성됨과 동시에 용수철이 삽입되어 구비되는 마이크로필터와, 상기 현수접촉여재가 부착된 다수의 마이크로필터를 하측부에서 고정 지지하게 되고 여과수가 유입저장 될수 있도록 수이동통로와 연통되며 일측에는 여과펌프로서 여과수가 배출될수 있도록 배출관로가 연결 구비되는 감압실과, 상기 배출관로상의 일정부위에는 기포를 흡입할수 있도록 인젝터가 구비되는 세척관로가 연결되고 일측부에는 흡입된 기포와 함께 세척수를 주기적으로 역공급하여 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킬수 있도록 세척펌프가 구비되는 역세척부와, 상기 여과펌프와 세척펌프를 각각제어하게 되고 감압실내로 유입되는 여과수의 압력차로서 개폐할수 있도록 세척관로와 배출관로상의 일정부위 구비되는 자동밸브와, 상기 감압실 상측부에 현수접촉여재 사이 사이로 기포를 부상시킬수 있도록 유공판으로서 외벽을 이루어 구비되고 일측에는 에어를 강제 공급하여 용존산소농도를 증가시킬수 있도록 산기관이 구비되는 산기통을 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 구성도이다.

본 발명은 도1에서 보는 바와 같이 활성슬러지등이 함유된 오폐수가 유입되어 처리될수 있도록 일정형태의 산화조(10)가 구비되고, 상기 산화조(10)내에는 유기물을 분해할수 있도록 호기성 미생물이 투입되어 지고, 상기 미생물이 접촉되어짐과 동시에 성장환경을 제공할수 있도록 섬유질로서 이루어지는 현수접촉여재(100)가 구비되며, 상기 현수접촉여재(100)를 외측 표면으로 구비하여 일체를 이루게 되고 물리적여과기능을 수행할수 있도록 다수의 미세공극(210)이 형성됨과 동시에 내부에는 용수철(230)이 삽입되어지는 형태로서 수이동통로(220)가 형성되는 마이크로필터(200)가 구비되며, 상기 다수의 마이크로필터(200)를 하측부에서 고정 지지하게 되고 여과수가 유입저장 될수 있도록 수이동통로(220)와 연통되며 일측에는 여과수가 배출될수 있도록 여과펌프(310)가 부설된 배출관로(320)가 연결되는 감압실(300)이 구비되며, 상기 배출관로(320)상의 일정부위에는 기포가 흡입되는 인젝터(430)가 구비되는 세척관로(420)가 연결되고 이 세척관로(420)의일측부에는 흡입된 기포와 함께 세척수를 주기적으로 역공급하여 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킬수 있도록 세척펌프(410)로서 이루어지는 역세척부(400)가 구비되며, 상기 역세척부(400)의 세척펌프(410)와 여과수 배출부의 여과펌프(310)를 감압실(300)에 유입되는 여과수의 압력차이에 의해 각각 제어하게 됨과 동시에 배출관로(320)와 세척관로(420)를 각각 개폐시키게 되는 자동밸브(500,500a)가 구비되며, 상기 감압실(300) 상측부에는 현수접촉여재(100) 사이 사이로 기포가 부상될수 있도록 유공판(610)으로서 외벽을 이루게 되는 산기통(600)이 구비되며, 상기 산기통(600)의 일측에는 에어를 강제 공급하여 용존산소농도를 증가시킬수 있도록 산기관(620)이 구비되는 구성이다.

여기에서 상기 현수접촉여재(100)가 부착된 마이크로필터(200)는 일정용량의 오폐수를 처리할수 있도록 다수가 상호 일정간격을 유지하면서 일정형태로 감압실 (300)상측에 배열 고정되는 것이며, 이는 처리용량에 따라 증설이 용이하도록 모듈화되어 제작되어 지는 것임은 물론 침전조,산화조,여과조가 한 장치내에서 이루어 지고 기존의 산화조에 구조 변경없이 설치 가능한 구성인 것이다.

한편 상기 산기관(600)에서 지속적으로 공급되는 에어는 유공판(610)을 통하여 현수접촉여재(100) 사이 사이를 기포로서 부상하여 여재표면에 부착된 고형물을 탈리시키고 산화조(10)내의 용존산소농도를 증가시키어 최적의 미생물 생육환경을 제공할수 있도록 송풍기로 산기관(620)에 공기를 주입시킴은 물론 산기통(600) 내에 균일하게 기포를 확산시키는 구성으로서 구비되며, 외부에서 감압실(300) 내부로 유입되는 여과수 압력차이로서 주기적으로 작동하게 되는 세척펌프(410)의 세척수와 함께 인젝터(430)를 통해 유입되는 기포의 압력은 수이동통로(220)에 구비된 용수철(230)을 진동시킴은 물론 마이크로필터(200)를 진동시켜 현수접촉여재(100)의 공극을 확대시킴과 동시에 과다접촉된 생물막을 강제 탈리시킬 뿐만 아니라 산화조(10) 내의 용존산소농도를 증가시킬수 있도록 구성되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 오폐수 처리장치를 이용하여 활성 슬러지등이 함유된 오폐수를 정화하게 되면은 먼저 호기성 미생물들이 접촉되어 생물막을 형성하게 되는 현수접촉여재(100)에서 1차적으로 유기물이 분해되어 지게 되고, 이 유기물 분해가 이루어진 처리수는 마이크로필터(200)의 0.5㎛정도의 미세공극(210)을 통과하여 2차적으로 물리적 여과처리 되어진 상태로서 내부에 형성된 수이동통로(220)를 따라 감압실(300) 내부로 유입 저장되는 형태로 여과를 하게 되는데, 이는 현수접촉여재(100)가 호기성을 이루어 적정한 생물막이 형성되어진 형태로 여과기능을 수행하여 감압실(300)의 여과수가 정상압력을 이루면서 유입될때 배출관로(320)측의 자동밸브(500)는 개방됨과 동시에 여과펌프(310)도 작동되어 마이크로필터(200)로 뿌터 여과수를 뽑아내는 여과기능을 수행하게 되며, 이렇게 여과펌프(310)로서 뽑아내는 형태로 여과가 이루어짐으로서 산화조(10)내의 처리수는 현수접촉여재(100)와 마이크로필터(200)의 미세공극(210)을 통과하는 유수의 흐름을 보이게 되고, 이로서 혐기성 상태가 방지되는 상태를 이루어 감압실(300)에 모인 다음 여과펌프(310)로 흡입된다.

상기와 같은 여과과정에 의하여 현수접촉여재(100)와 마이크로필터(200) 표면에는 생물막이 형성되게 되며, 이들의 과다한 부착이나 고형물, 오니등의 접촉에의하여 여과기능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 산기관(620)으로 기포를 지속적으로 주입하여 산기통(600)내에 기포를 균일하게 확산되게 한 다음 유공판(610)을 통과 시킴으로서 현수접촉여재(100)의 사이 사이로 기포가 부상되어 과다 부착된 생물막이 형성되는 것을 미연에 어느정도는 예방함은 물론 고형물이나 과다 부착된 오니를 탈리 시키게 되고 산화조(10)내의 용존산소농도를 증가시켜 항상 최적의 미생물 생육환경을 제공하면서 유기물 분해가 이루어 질수 있게 되는 것이다.

나아가 상기 산기관(620)으로서도 과다 부착된 생물막을 탈리 시키지 못할 정도로 생물막이 형성되어 지는 과정에서 현수접촉여재(100)와 마이크로필터(200)의 미세공극(210)을 통하여 감압실(300)내로 유입되는 여과수 압력이 낮아지는 현상이 감지되면은 여과펌프(310)의 자동밸브(500)는 폐쇄되어 여과수배출을 중단하게 됨과 동시에 세척관로(420)의 자동밸브(500a)는 개방되어지고 세척펌프(410)를 작동 시키게 된다.

상기 세척펌프(410) 작동으로 인해 세척수가 역으로 감압실(300)측에 유입되어 지게 됨은 물론 세척관로(420)상에 구비된 인젝터(430)에 의해 에어도 함께 이송되어 기포를 발생시키게 되며, 감압실(30)내로 이송된 세척수는 반대로 수이동통로(220)로 상승하여 마이크로필터(200)의 미세공극(200)을 지나서 현수접촉여재(100)를 밀고 나가는 형태로서 과다 부착된 생물막이나 고형물, 오니등을 강제 탈리 시키어 접촉여재의 막힘 현상에 따른 혐기성 상태를 방지하게 되는데, 이때 기포와 함께 마이크로필터(200)의 수이동통로(220)로 유입되는 세척수는 용수철(230)을 진동시킴과 더불어 마이크로필터(200)를 진동시키어 과다 부착된 생물막의 탈리가 쉽게 이루어 지도록 하는 것이며, 세척수와 함께 유입된 기포는 산화조(10) 내의 용존산소농도를 더불어 증대시켜 최적의 미생물 생육환경과 유기물 분해가 이루어 질수 있는 것이다.

여기에서 상기 세척펌프(410)와 인젝터(430) 및 세척관로(420)로 이루어진 역세척부(400)의 작동은 감압실(300)에 유입되는 여과수의 압력차이에 의한 작동이 아닌 입력되어진 프로그램에 따라 주기적으로 작동되게 하여 역세척을 이룰수도 있는 것이며, 이렇게 역세척이 이루어진 다음에는 다시 세척관로(420)가 자동밸브(500a)로서 폐쇄되어 짐과 동시에 배출관로(310)의 자동밸브(500)를 개방하여 여과펌프(310)를 구동시키게 되어 재차 여과되는 과정을 반복 순환하게 되는 것이다.

상기와 같이 침전조, 산화조, 여과조를 하나의 장치로서 단순화 하고 현수접촉여재(100)에 형성되는 생물막에 의한 유기물분해와 마이크로필터(200)에 의한 물리적여과가 동시에 이루어짐으로서, 다양한 고농도 오폐수가 고효율로 처리되는 것일 뿐 아니라 부유물, 유기물을 별도의 침전지 없이 완전제거가 이루어지는 것임은 물론 처리용량이 증대되는 것이고 발생되는 슬러지 용량도 50∼70%정도로 감소되는 것으로 나타났고 장치와 처리과정의 자동화 및 단순화로 인한 시설비 절감과 운전비등이 절감되어 경제적인 효과가 매우 우수한 것으로 운영결과 나타났다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 미생물이 접촉되어 생물막을 형성하여 유기물분해를 수행하게 되는 현수접촉여재와 물리적여과기능을 수행하는마이크로필터를 결합하는 여과부를 제공하여 산화조 내에서 유기물 분해와 여과작용이 동시에 이루어져 고도로 여과된 처리수를 얻을수 있는 것일 뿐만 아니라 외부에서 내부로 유입되는 여과작용의 압력차로서 세척펌프를 작동하여 주기적으로 역세척을 이루어 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킴으로서, 여과부 공극의 막힘에 따른 혐기성 상태를 방지해줌은 물론 현수접촉여재에 부착된 미생물의 성장환경을 제공하는 것이고, 또한 별도의 침전조가 필요없이 산화조내에서 직접적인 여과작용이 이루어 짐으로서 시설비와 운전비가 절감되어 경제적이면서도 처리효율이 극대화 되는 것이고 환경오염을 저감시키게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것임을 밝혀둔다.

Claims (1)

1. 산화조(10)내에 투입된 호기성 미생물이 접촉되어 유기물 분해가 이루어질수 있도록 미생물의 성장환경을 제공함과 동시에 생물막이 형성되고 섬유질로서 구비되는 현수접촉여재(100)와;

   상기 현수접촉여재(100)가 외측 표면에 일체를 이루도록 구비되고 물리적여과기능을 수행할수 있도록 다수의 미세공극(210)이 형성되고 내부에는 여과수가 이동될수 있도록 수이동통로(220)가 형성됨과 동시에 용수철(230)이 삽입되어 구비되는 마이크로필터(200)와;

   상기 현수접촉여재(100)가 부착된 다수의 마이크로필터(200)를 하측부에서 고정 지지하게 되고 여과수가 유입저장 될수 있도록 수이동통로(220)와 연통되며 일측에는 여과펌프로(310)서 여과수가 배출될수 있도록 배출관로(320)가 연결 구비되는 감압실(300)과;

   상기 배출관로(320)상의 일정부위에는 기포를 흡입할수 있도록 인젝터(430)가 구비되는 세척관로(420)가 연결되고 일측부에는 흡입된 기포와 함께 세척수를 주기적으로 역공급하여 과다하게 부착된 생물막을 탈리시킬수 있도록 세척펌프(410)가 구비되는 역세척부(400)와;

   상기 여과펌프(310)와 세척펌프(410)를 각각 제어하게 되고 감압실(300)내로 유입되는 여과수의 압력차로서 개폐할수 있도록 세척관로(420)와 배출관로(320)상의 일정부위 구비되는 자동밸브(500,500a)와;

   상기 감압실(300) 상측부에 현수접촉여재(100) 사이 사이로 기포를 부상시킬수 있도록 유공판(610)으로서 외벽을 이루어 구비되고 일측에는 에어를 강제 공급하여 용존산소농도를 증가시킬수 있도록 산기관(620)이 구비되는 산기통(600)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치.