KR100415588B1 - 오폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오폐수중의 유기성분을 분해처리하는 오폐수처리장치에 관한 것으로서, 오폐수로부터 고형물을 침전분리하는 침전분리조와; 침전분리조에서 배출된 오폐수를 폭기시키고, 접촉여재와 접촉시키는 접촉폭기조와; 접촉폭기조에서 배출된 오폐수로부터 슬러지를 침전시키는 침전조와; 침전조내에 발생된 슬러지를 상기 침전분리조로 반송하는 슬러지반송부를 포함하며, 접촉여재는 목편이며, 목편은 접촉폭기조의 상부에 매달린 그물망에 수용되는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 오폐수를 원활하게 처리할 수 있으며 별도의 슬러지 저장조가 필요하지 않은 오폐수처리장치가 제공된다.

Description

오폐수처리장치{SEWAGE/WASTEWATER TREATMENT PLANT}

본 발명은, 오폐수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오폐수중의 유기성분을 미생물을 이용하여 분해처리하는 오폐수처리장치에 관한 것이다.

산업화 및 도시화의 발전이 가속화되어 삶의 질이 풍요로워짐에 따라, 상대적으로 대규모의 생활하수 및 산업폐수가 발생되어 환경오염 문제의 심각성이 더해가고 있으며, 수질의 오염에 의해 국민의 식수원인 상수원조차도 상당히 위협을 받고 있는 실정이다. 이러한 생활하수 및 산업폐수를 정화시키기 위해 대규모의 하수종말처리시설 또는 폐수처리장치들을 대부분 도시단위 또는 공장단위에 설치하여 가동하고 있으나, 설비규모가 매우 크고, 설치 및 유지보수에 대한 막대한 비용이 소요된다.

따라서, 비교적 규모가 작은 사업장 및 업소 등에서는 오폐수를 자체처리하기 위해 정화처리시설을 구비하는데 있어서, 통상 설비의 규모가 대형이며 복잡한 기계장치로 구성되어 있고, 설치 및 유지보수에 막대한 비용이 소요되어 상당한 부담감을 갖게 되어, 정화처리시설을 구비하는 것이 곤란하여 정화처리되지 않은 오폐수를 그대로 방류시킬 뿐만 아니라 정화처리시설을 구비한 후에도 과다한 운영비와 운영 미숙으로 인하여 정상가동을 하지 않고 정화처리되지 않은 오폐수를 그대로 방류시킴으로써, 하천의 수질을 크게 악화시키고 있다.

이러한 문제점을 고려하여 큰 설비를 설치함이 없이 경제적으로 오폐수를 정화처리하는 방법으로서 살수여상법이 알려져 있다. 살수여상법은 여상에 살수된 오폐수가 쇄석, 율석, 무연탄괴 등의 여재사이를 통과하는 동안에 여재의 표면에 부착 성장하고 있는 미생물막의 생물화학적 작용에 의하여 오폐수중의 유기성분을 제거하는 처리법으로서, 오폐수의 처리효율이 낮고 악취 및 해충의 발생으로 인하여 이용을 기피하고 있으나, 최근에는 오폐수의 처리효율을 향상시키고 악취 및 해충의 발생을 방지하기 위해 여재를 톱밥이나 목편을 이용한 살수여상법이 각광을 받고 있다.

그런데, 이러한 톱밥이나 목편을 여재로 이용한 종래의 오폐수처리장치에 있어서는, 고농도의 유기성분과 고형물을 가지고 유입되는 오폐수로부터 침전분리조에서 고형물만을 침전분리시킨 후, 침전분리조에서 배출된 오폐수를 바로 살수여상조로 유입하므로, 사용시간이 경과함에 따라 목편층의 오폐수공급영역에는 슬러지가 축적되어, 즉 살수여상조의 부하가 증대되어 목편층내로 처리될 오폐수의 유입속도가 저하될 뿐만 아니라 살수여상조내에 막힘현상이 발생하여 오폐수의 처리효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 유입되는 오폐수의 유기성분의 농도가 높을 경우, 살수여상조의 부하가 증대되어 오폐수의 처리가 곤란한 문제점이 있다. 그리고, 오폐수처리를 할 때 발생되는 슬러지를 저장하는 별도의 슬러지 저장조가 필요하게 되어, 오폐수처리장치의 설치면적이 커지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 살수여상조로 공급되는 오폐수의 유기성분을 줄일 수 있는 오폐수처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 침전분리조로 유입된 오폐수의 농도가 높더라도, 오폐수처리를 원활히 할 수 있는 오폐수처리장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적으로서, 별도의 슬러지 저장조가 필요하지 않은 오폐수처리장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리장치의 흐름을 개략적으로 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1,10 : 침전분리조 7 : 저류조

20 : 접촉폭기조 22 : 폭기장치

24 : 목편 30 : 침전조

32 : 슬러지 이송펌프 40 : 유량조정조

50 : 살수여상조 52 : 목편층

55 : 토양미생물반응조 60 : 여과조

70 : 방류조 72 : 정수 이송펌프

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 오폐수중의 유기성분을 분해처리하는 오폐수처리장치에 있어서, 상기 오폐수로부터 고형물을 침전분리하는 침전분리조와; 상기 침전분리조에서 배출된 오폐수를 폭기시키고, 접촉여재와 접촉시키는 접촉폭기조와; 상기 접촉폭기조에서 배출된 오폐수로부터 슬러지를 침전시키는 침전조와; 상기 침전조내에 발생된 슬러지를 상기 침전분리조로 반송하는 슬러지반송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치를 제공한다.

여기서, 상기 접촉여재는 목편일 수 있다.

그리고, 상기 목편은 상기 접촉폭기조의 상부에 매달린 그물망에 수용되어, 상기 오폐수중의 유기성분과 미생물이 서식하는 상기 목편과의 접촉면적을 넓힌다.

또한, 상기 침전분리조는 상기 오폐수를 교반하는 교반장치를 마련하여, 침전분리조내의 오폐수의 농도를 균질화하며 오폐수내의 유기성분을 활성화시키며, 상기 침전분리조의 일측에는 상기 침전조로부터 반송된 슬러지가 저류되는 저류조를 설치함으로써, 별도의 슬러지 저장조가 필요하지 않게 된다.

그리고, 상기 슬러지반송부는 상기 침전조로부터 슬러지를 펌핑하는 슬러지 이송펌프와, 상기 슬러지 이송펌프에 의해 펌핑되는 슬러지를 상기 침전분리조의 저류조로 반송하는 배관을 마련함으로써, 후술할 살수여상조에 슬러지가 공급되는 것을 방지하여 살수여상조의 부하를 경감하게 된다.

또한, 상기 침전조에서 배출된 오폐수의 양을 일정하게 조정하는 유량조정조와, 상기 유량조정조에서 배출된 오폐수를 여과하는 살수여상조와, 상기 살수여상조를 통과한 정수를 여과하는 여과조와, 상기 여과조를 통과한 정수를 방류하는 방류조와, 상기 방류조내 정수의 일부를 상기 침전분리조로 반송하는 정수반송부를더 마련함으로써, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

그리고, 상기 살수여상조와 상기 여과조 사이에 상기 살수여상조를 통과한 정수를 토양에 의해 여과하는 토양미생물반응조를 더 마련함으로써, 상기 여과조로 이송되는 오폐수의 유기성분을 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 정수반송부는 상기 방류조로부터 정수를 펌핑하는 정수 이송펌프와, 상기 정수 이송펌프에 의해 펌핑되는 정수를 상기 침전분리조로 반송하는 배관을 마련함으로써, 오폐수처리장치를 초기 시운전할 때 상기 목편에서 발생되는 색소를 가진 정수를 상기 침전분리조내의 저류조로 반송하여 희석, 침전시키며, 또한 유입수의 양이 적을 때 정수를 반송하여 오폐수의 처리효율을 증대시킬 수 있게 된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리장치의 흐름을 개략적으로 도시한 공정도이다. 도시된 바와 같이, 오폐수처리장치는, 오폐수내의 부유고형물 및 교질(colloid)의 고형물을 침전분리시키는 한 쌍의 제1 및 제2침전분리조(1,10)를 가진다. 제1침전분리조(1)의 일측에는 교반장치(3)가 마련되어 유입되는 오폐수를 교반하여 제1침전분리조(1)내의 오폐수의 농도를 균질화하며 오폐수내의 유기성분을 활성화시키는 교반조(5)가 형성되어 있다. 여기서, 교반장치(3)는 디스크타입 산기관이 바람직하다. 제1침전분리조(1)의 타측, 즉 교반조(5) 옆에는 격벽(9)을 두고 물보다 무거운 부유고형물 및 교질의 고형물을 중력에 의해 물로부터 침전분리시키며 후술할 침전조(30)로부터 반송된 슬러지를 저류하는 슬러지 저류조(7)가마련되어 있다.

제1침전분리조(1)에서 배출된 오폐수는 제2침전분리조(10)로 유입되며, 제2침전분리조(10)에서는 오폐수내의 부유고형물 및 교질의 고형물을 한번 더 2차 침전분리한다.

제2침전분리조(10)를 거친 오폐수는 제2침전분리조(10)에서 고형유기물이 많이 제거되어 있으나 아직 많은 유기성분을 함유하고 있으므로, 남은 유기성분을 미생물의 활동에 의해 분해되도록 접촉폭기조(20)로 보낸다. 접촉폭기조(20)의 하부 영역에는 공기를 불어넣어 주는 폭기장치(22)가 마련되어 있고, 상부 영역에는 목편(24)을 수용한 그물망이 접촉폭기조(20)의 천장에 매달려 있다. 접촉폭기조(20)로 유입된 오폐수는, 폭기장치(22)에 의해 폭기되어 오폐수에 잠겨있는 목편(24)에 서식하고 있는 미생물에 산소를 공급함으로써 미생물이 활성화되어, 이 미생물에 의해 오폐수중의 유기성분이 활발하게 분해되게 된다. 여기서, 폭기장치(22)는 봉타입 산기관이 바람직하다.

접촉폭기조(20)에서 배출된 오폐수는 침전조(30)로 유입되며, 침전조(30)에서는 접촉폭기조(20)에서 미생물의 분해에 의해 생성된 슬러지를 중력에 의해 물로부터 침전시킨다. 침전조(30)의 대략 중앙영역에는 침전조 내통(34)이 마련되어, 슬러지 이송펌프(32)에 의해 슬러지 반송을 할 때 침전조(30)의 하부영역에 침전된슬러지가 교란되어 부유되는 것을 방지한다. 여기서, 슬러지 이송펌프(32)로서 에어리프트식 펌프가 바람직하다.

침전조(30)의 하부영역에 침전된 슬러지는, 에어리프트식 펌프에 의해, 침전조(30)의 바닥과 소정 이격되어 침전조 내통(34)을 관통하여 저류조(7)로 연결된 슬러지 이송 배관(36)을 통해 저류조(7)로 반송된다.

침전조(30)내의 슬러지를 저류조(7)로 반송함으로써, 다음 공정인 유량조정조(40)에는 오폐수가 슬러지와 함께 공급되지 않게 되어 후술할 살수여상조(50)의 살수부(미도시)의 막힘현상을 방지한다.

침전조(30)를 거친 오폐수는 유량조정조(40)로 유입되어, 유량조정조(40)내에 구비된 오폐수공급펌프(42)에 의해 오폐수공급관(44)을 통해 목편층(52)을 여재로 가진 살수여상조(50)의 상부영역에 마련되어 있는 살수부(미도시)로 공급되어, 목편층(52)의 상부 전역에 골고루 분산된다.

살수여상조(50)의 내부로 유입된 오폐수중의 탄수화물, 단백질 및 지방 등의 남은 유기성분들은 목편층(52)을 통과하면서 목편에 서식하는 다종의 미생물에 의해 물 및 탄산가스 등으로 분해되어 오폐수를 정수하게 된다.

살수여상조(50)를 통과한 정수는 토양미생물반응조(55)로 보내져 토양미생물반응조(55)내에 설치된 토양적치상자에 담겨진 토양(57)속의 미생물에 의해 오폐수의 유기성분을 줄일 수 있게 된다. 여기서, 토양(57)은 진흙이 포함된 강가의 모래나 갯벌이 바람직하다.

토양미생물반응조(55)를 거친 정수는 활성탄필터층(62)을 구비한 여과조(60)를 거쳐 다시 한번 여과된 후 방류조(70)를 거쳐 정수 이송펌프(72)에 의해 개방된 배수밸브(76)를 거쳐 방류된다.

방류조(70)내에는 여과된 정수의 일부를 제1침전분리조(1)내의 저류조(7)로반송하는 정수 이송펌프(72)가 마련되어 있고, 정수 이송펌프(72)에 의해 여과된 정수의 일부를 여과조(60)와 저류조(7) 사이를 상호 연결하는 정수 이송배관(78)에 설치된 정수개폐밸브(74)를 개방하여, 정수 이송배관(78)을 거쳐 저류조(7)로 반송한다. 여과된 정수의 일부를 저류조(7)로 반송함으로써, 오폐수처리장치를 초기 시운전할 때 접촉폭기조(20)내의 목편(24)과 살수여상조(50)의 목편층(52)에서 발생되는 색소를 가진 정수를 희석, 침전시키며, 또한 유입수의 양이 적을 때 정수를 반송하여 오폐수를 원활하게 처리할 수 있게 된다.

이상과 같이, 침전분리한 오폐수를 바로 살수여상조로 공급하지 않고 접촉폭기하여 오폐수중의 유기성분을 분해처리한 후, 접촉폭기조에서 미생물의 분해에 의해 생성된 슬러지를 침전조에서 침전시켜 침전분리조로 반송함으로써, 살수여상조에 유입되는 오폐수에 슬러지가 유입되지 않아 살수여상조의 살수부의 막힘현상을 방지하고, 또한 살수여상조의 부하를 경감하여 오폐수를 원활하게 처리할 수 있으며, 별도의 슬러지 저장조가 필요하지 않게 된다.

또한, 유기성분의 농도가 높은 오폐수가 유입되더라도, 여과조로부터 침전분리조로 정수를 반송하여 유입된 오폐수의 농도를 희석함으로써 오폐수처리장치의 부하를 경감시켜 오폐수를 원활하게 처리할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오폐수를 원활하게 처리할 수 있고, 별도의 슬러지 저장조가 필요하지 않은 오폐수처리장치가 제공된다.

Claims (9)

1. 오폐수중의 유기성분을 분해처리하는 오폐수처리장치에 있어서,

   상기 오폐수로부터 고형물을 침전분리하는 침전분리조와;

   상기 침전분리조에서 배출된 오폐수를 폭기시키고, 접촉여재와 접촉시키는 접촉폭기조와;

   상기 접촉폭기조에서 배출된 오폐수로부터 슬러지를 침전시키는 침전조와;

   상기 침전조내에 발생된 슬러지를 상기 침전분리조로 반송하는 슬러지반송부를 포함하며,

   상기 접촉여재는 목편이며, 상기 목편은 상기 접촉폭기조의 상부에 매달린 그물망에 수용되는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 침전분리조는 상기 오폐수를 교반하는 교반장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 침전분리조의 일측에는 상기 침전조로부터 반송된 슬러지를 저류하는 저류조가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 슬러지반송부는 상기 침전조로부터 슬러지를 펌핑하는 슬러지 이송펌프와, 상기 슬러지 이송펌프에 의해 펌핑되는 슬러지를 상기 침전분리조의 저류조로 반송하는 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 침전조에서 배출된 오폐수의 양을 일정하게 조정하는 유량조정조와, 상기 유량조정조에서 배출된 오폐수를 여과하는 살수여상조와, 상기 살수여상조를 통과한 정수를 여과하는 여과조와, 상기 여과조를 통과한 정수를 방류하는 방류조와, 상기 방류조내 정수의 일부를 상기 침전분리조로 반송하는 정수반송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 살수여상조와 상기 여과조 사이에 마련되어 상기 살수여상조를 통과한 정수를 토양에 의해 여과하는 토양미생물반응조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는오폐수처리장치.
9. 제7항에 있어서,

   상기 정수반송부는 상기 방류조로부터 정수를 펌핑하는 정수 이송펌프와, 상기 정수 이송펌프에 의해 펌핑되는 정수를 상기 침전분리조로 반송하는 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.