KR100418429B1

KR100418429B1 - 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치

Info

Publication number: KR100418429B1
Application number: KR10-1999-0035766A
Authority: KR
Inventors: 이병수
Original assignee: 이병수
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 1999-08-26
Publication date: 2004-02-11
Also published as: KR20010019402A

Abstract

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Description

가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치{A wastewater disposal plant using contact treatment method of variability facultative anaerobic}

본 발명은 오폐수 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오폐수의 처리효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 오폐수의 부하변동에 효과적으로 대처할 수 있도록 한 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치에 관한 것이다.

근래에 들어서면서 인구증가 및 도시의 집중화로 인한 공동주택 문화로의 변화와 각종 산업의 발전과 다양화로 생활양식 또한 다변화되면서 각종 오·폐수가 다량으로 배출되고 있는 실정이다. 이러한 오수·분뇨 및 축산폐수·산업폐수 배출로 인하여, 하천·호소·해역 및 공공수역에 심각한 수질오염의 원인으로 작용하고 있다. 따라서, 쾌적한 환경에 대한 국민적 욕구가 심화되면서 법적 수질 규제기준이 강화됨에 따라, 보다 경제적이고 효율적인 오·폐수처리 기술이 요구되고 있는 실정이다.

현재의 오수 및 폐수처리의 기술에는 대표적으로 활성오니법과 혐기성 분해기법으로 대별된다. 활성오니법 및 그 변법으로는 장기폭기법, 접촉산화법, 살수여상법, 라군식산화법, 회전원판법 등이 적용되고 있으며, 혐기성 분해기법으로 고농도의 폐수에 적용하는 혐기성 필터(Anaerobic Filter), UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket), 혐기성 유동상(Anaerobic Expanded/Fluidized Bed, AEB/AFB), 원심유동상 혐기성(Cyclic Fluidized Anaerobic Filter System; CFAR) 반응기법 등이 폐수처리 기술과 같은 고효율 반응조 등이 적용 제안되고 있다.

상기에서 호기성 미생물을 이용한 활성오니법 및 그 변법 등은 일괄적으로 집수조 및 유량조정조를 앞에 설치하고, 일정량을 다음의 반응처리 공정으로 이송시켜 처리하고 반응처리공정 내에 접촉여재의 다양한 개발로 미생물 접촉산화법에 의한 분해기전을 응용하고 있다. 이러한 활성오니법을 적용한 종래 일반적인 오폐수 처리장치를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 종래 오폐수 처리장치를 개략적으로 도시한 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이 하수이송관(27)을 통해 유입되는 오폐수를 필터링하는 스크린여과막(26)이 일측에 형성되고, 상기 스크린여과막(26)를 통과한 오폐수가 유입되고, 하부에 형성된 산기관(11)을 포함하는 유량조정조(20)와; 하부에 산기관(11)이 형성되고, 상기 유량조정조(20)의 오폐수를 유입하여 다단계에 걸쳐 산기관(11)으로부터 공급되는 공기로 폭기하여 활성오니와의 접촉에 의해 처리하는 폭기조(30)와; 상기 폭기조(30)에서 처리한 오폐수를 유입하여 슬러지를 침전시켜 상등수는 일측에 형성된 이송관(41)을 통해 배출하고, 침전된 슬러지는 하단에 형성된 슬러지인발관(42)으로 인발하여 일부는 폭기조(30)로 반송하고 일부는 별도의 농축조(60)로 이송하는 침전조(40)와; 상기 이송관(41)을 통해 유입된 상등수를 일정시간 체류시켜 정화된 상등 처리수를 방류관(51)을 통해 방류하는 방류조(50);를 포함하도록 이루어진다.

상기에서 스크린여과막(26)은 하수이송관(27)을 통해 유입되는 오폐수 내에 함유되어 있는 불순물을 필터링하여 제거하기 위해 형성된 것이며, 스크린여과막(26)을 통과한 오폐수는 유량조정조(20)로 유입되며, 유량조정조(20)는 일정 유량의 오폐수를 연속적으로 폭기조(30)로 공급하여 처리될 수 있도록 하는 역할을 한다.

그러나, 종래 일반적으로 오폐수처리시설에서 시간대 및 여건상황에 따라 오ㆍ폐수 발생량의 큰 편차를 가지고 있으며, 따라서 유량조정조(20)에서 일정 유량의 오폐수를 연속적으로 폭기조(30)로 공급하여 처리하는데 많은 어려움과 문제점을 갖고 있는 실정이다. 즉, 유입되는 오폐수의 부하변동에 대하여 효과적으로 대처할 수 없을 뿐만 아니라 오폐수 처리효율이 낮은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유량조정조 내에서 오폐수를 임의혐기성 미생물을 이용하여 사전 처리를 할 수 있도록 하여 오폐수의 처리효율을 향상시키고, 유량조정조 내에서 유입 오폐수의 재순환을 통해 오폐수의 부하변동 폭을 줄여 효과적으로 대처할 수 있도록 한 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 유량조정조 평면도.

도 2는 도1의 A-A 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 평면도.도 4는 종래 오폐수 처리장치를 개략적으로 도시한 도면.

※도면의 주요부분에 대한 설명※

1 : 슬러지호퍼 2 : 펌프 3 : 레벨러

4 : 이송펌프 5 : 배출밸브 6 : 순환밸브

7 : 배출관 8 : 순환관 9 : 비상웨어10 : 슬러지반송관 11 : 산기관 12 : 접촉여재13 : 사이폰관 20 : 유량조정조 21 : 유입조22 : 제1반응조 23 : 순환조 24 : 제2반응조25 : 배출조 26 : 스크린여과막 27 : 하수이송관30 : 폭기조 40 : 침전조 41 : 이송관42 : 슬러지인발관 50 : 방류조 51 : 방류관60 : 농축조 70 : 농축저류조 80 : 소포수조

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은스크린여과막에 의해 필터링 된 오폐수가 유입되고, 하부에 형성된 산기관을 포함하는 유량조정조와; 하부에 산기관이 형성되고, 상기 유량조정조의 오폐수를 유입하여 다단계에 걸쳐 산기관으로부터 공급되는 공기로 폭기하여 활성오니와의 접촉에 의해 처리하는 폭기조와; 상기 폭기조에서 처리한 오폐수를 유입하여 슬러지를 침전시켜 상등수는 일측에 형성된 이송관을 통해 배출하고, 침전된 슬러지는 하단에 형성된 슬러지인발관으로 인발하여 일부는 폭기조로 반송하고 일부는 별도의 농축조로 이송하는 침전조와; 상기 이송관을 통해 유입된 상등수를 일정시간 체류시켜 정화된 상등 처리수를 방류관을 통해 방류하는 방류조;를 포함하는 오폐수 처리장치에 있어서,상기 유량조정조가: 일측에 침전조에서 인발된 슬러지가 반송되는 슬러지반송관이 형성되고, 스크린여과막을 통과한 오폐수가 유입되는 유입조와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재가 형성되어 상기 유입조의 오폐수를 임의혐기성반응에 의해 처리하는 제1반응조와; 상기 제1반응조에서 처리한 처리수를 유입하는 순환조와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재가 형성되어 상기 순환조로 이송된 처리수를 임의 혐기성반응에 의해 처리하는 제2반응조와; 상기 제2반응조에서 처리한 처리수를 유입하여 배출관을 통해 폭기조로 이송하되, 수위가 늘어난 경우 비상웨어를 통해서 폭기조로 이송되도록 형성되고, 수위가 줄어든 경우 순환관을 통해 유입조로 이송되도록 한 배출조; 및 바닥으로 침전된 슬러지가 축적되며, 축적된 슬러지를 인발하여 농축조로 이송시키기 위한 펌프가 형성된 슬러지 호퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치를 제공한다.이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 유량조정조 평면도이고, 도 2는 도1의 A-A 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 평면도로서, 본 발명에 따른 오폐수 처리장치는 도 3에 도시된 바와 같이 유량조정조(20)와; 폭기조(30)와; 침전조(40); 방류조(50); 및 농축조(60)를 포함한다. 도면에서 80은 공지의 소포수조이고, 70은 농축저류조이다.상기에서 폭기조(30)와, 침전조(40), 방류조(50), 농축조(60), 농축저류조(70) 및 소포수조(80)는 종래 일반적인 오폐수 처리장치를 통해 용이하게 구성할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만 본 발명의 주요 특징인 유량조정조(20)에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.본 발명에 따른 유량조정조(20)는: 일측에 침전조(40)에서 인발된 슬러지가 반송되는 슬러지반송관(10)이 형성되고, 스크린여과막을 통과한 오폐수가 유입되는 유입조(21)와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재(12)가 형성되어 상기 유입조(21)의 오폐수를 임의혐기성반응에 의해 처리하는 제1반응조(22)와; 상기 제1반응조(22)에서 처리한 처리수를 유입하는 순환조(23)와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재(12)가 형성되어 상기 순환조(23)로 이송된 처리수를 임의 혐기성반응에 의해 처리하는 제2반응조(24)와; 상기 제2반응조(24)에서 처리한 처리수를 유입하여 배출관(7)을 통해 폭기조(30)로 이송하되, 수위가 늘어난 경우 비상웨어(9)를 통해서 폭기조(30)로 이송되도록 형성되고, 수위가 줄어든 경우 순환관(8)을 통해 유입조(21)로 이송되도록 한 배출조(25); 및 바닥으로 침전된 슬러지가 축적되며, 축적된 슬러지를 인발하여 농축조(60)로 이송시키기 위한 펌프(2)가 형성된 슬러지호퍼(1);를 포함한다.상기한 구성의 본 발명에 따른 유량조정조(20)는 가변식 임의혐기성 접촉처리가 가능하도록 구성된 것으로서 스크린여과막을 통과한 오폐수는 유입조(21)로 유입된다. 이때 상기 유입조(21)는 침전조(40)에서 인발되어 반송되는 잉여 활성슬러지가 슬러지반송관(10)을 통해 유입되며, 반송된 잉여 활성슬러지는 유입되는 오폐수와 함께 제1반응조(22)로 이송된다.유입조(21)의 오폐수는 조의 하부에 위치한 슬리브를 통하여 제1반응조(22)로 이동하게 되는데, 유입조(21)를 포함하여 반응조(22,24) 및 순환조(23)의 바닥에 설치된 산기관(11)은 오폐수의 처리방향을 돕고, 퇴적물의 운반을 위하여 빗각으로 설치된다. 특히, 반응조(22,24)의 산기관(11)은 퇴적물을 이동시키거나 교반등의 행위가 필요할 때 운전자의 임의 조작에 의하여 간헐적으로 작동된다.상기 제1반응조(22)를 포함하여 후술하는 제2반응조(24)는 혐기성반응 및 임의성반응을 도모하고 다음의 호기성 생물학적 처리공정의 부하량을 줄여주기 위하여 설치된다. 이를 위하여 반응조(22,24)의 상부는 도면에 도시된 바와 같이 접촉여재(12)의 외부유출을 방지하기 위하여 닫혀있는 상태로 형성되고, 내부에는 임의 성 접촉여재(12)를 설치하여 임의혐기성 미생물을 보유하고 증식시킬 수 있도록 형성된다.제1반응조(22)에서는 바닥에 침전된 고형물은 혐기성미생물의 혐기반응이 일어나고, 중간층의 용존유기물은 접촉여재(12)를 통하여 임의혐기성 미생물의 임의혐기 분해반응이 일어나게 되며, 제1반응조(22)에 의해 처리된 오폐수는 바닥 슬리브를 통하여 순환조(23)로 이동하게 된다. 순환조(23)의 산기관(11)은 반응조(22,24)의 산기관(11)과는 달리 약간의 공기를 취입하게 되며, 이 취입되는 공기로 인하여 오폐수의 용존산소량이 증가하게 된다.순환조(23)를 거친 오폐수는 다시 바닥 슬리브를 통하여 임의성 여재가 충진되어 있는 제2반응조(24)로 이동되어 전술한 제1반응조(22)에서와 같은 임의혐기성 분해 및 혐기성분해반응에 의해 오폐수가 처리된다. 처리된 오폐수는 바닥에 형성된 슬리브를 통하여 배출조(25)로 이동한다.배출조(25)로 이동된 오폐수는 이송펌프(4)의 작동에 의해 배출관(7)을 통해 다음 처리공정인 폭기조(30)로 이송하게 되는데, 이때 수위에 따라 오폐수를 유입조(21)로 이송할 수도 있다.즉, 수위가 올라가게 되면 순환밸브(6)를 잠그거나 조금만 연 상태에서 배출밸브(5)를 열어 폭기조(30)로 이송되는 오폐수 량을 늘려 처리하고, 수위가 줄어들게 되면 배출밸브(5)를 잠그거나 조금만 연 상태에서 순환밸브(6)를 열어 오폐수 순환관(8)을 통해 오폐수를 유입조(21)로 이송시켜 유입조(21)로 재순환시킴으로서 오폐수의 부하변동에 효과적으로 대처할 수 있도록 한다. 상기에서 유입오수량이 급격하게 증가되거나 이송펌프(4)의 작동이 멈추는 등과 같은 비상시 비상웨어(9)를 통하여 오폐수가 폭기조(30)로 이송될 수 있도록 한다.이때, 수위는 레벨러(3)에 의해 자동으로 확인할 수 있으며, 필요에 따라서는 사이폰관(13)을 추가로 설치하여 배출조(25)의 오폐수를 폭기조(30)로 용이하게 이송할 수 있도록 할 수도 있다. 상기와 같이 배출조(25)를 구성함에 따라 유입되는 오폐수의 부하변동에 효과적으로 대처할 수 있게 된다.전술한 유입조(21)와 반응조(22,24), 순환조(23) 및 배출조(25)의 바닥에 침전되는 슬러지는 슬러지호퍼(1)에 축적되게 되며, 펌프(2)에 의해 인발되어 농축조(60)로 이송된다.폭기조(30)에 유입된 처리수는 하단에 형성된 산기관(11)을 통해 공급되는 공기에 의해 폭기되면서 활성오니와의 접촉에 의해 정화처리되게 되며, 이후 침전조(40)로 이송된다. 침전조(40)로 이송된 오폐수내에 함유되어 있는 오니는 침전되며, 상등수는 소포수조(80)를 거쳐 방류조(50)로 이송된다. 방류조(50)에서 처리된 정화수는 방류관(51)을 통해 외부로 배출되며, 침전조(40)에 쌓인 슬러지는 슬러지 인발관(42)을 통해 인발되어 농축조(60)로 이송되거나 유입조(21)로 이송된다.전술한 바와 같은 구성으로 유량조정조(20)를 형성할 경우 폭기조(30)에 의한 오폐수의 처리 직전에 유량조정조(20)에서 혐기성반응 및 임의성반응에 의해 한번 더 처리할 수 있어 폭기조(30)의 생물학적 처리공정의 부하량을 줄여줄 수 있으며, 특히 유량조정조(20) 내에 오폐수의 순환이 가능함과 아울러 오폐수의 유입증가시 과량의 오폐수를 폭기조(30)로 이송시킬 수 있어 오폐수의 부하변동에 효과적으로 대처할 수 있는 이점이 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 임의혐기성 미생물을 이용하여 오폐수를 유량조정조 내에서 한번 더 처리할 수 있도록 하여 오폐수의 처리효율을 극대화 시킬 수 있을 뿐만 아니라 유량조정조 내에서 오폐수를 재순환시킴과 동시에 오폐수의 유입량증가시 과량의 오폐수를 다음단계로 이송시킬 수 있도록 하여 오폐수의 부하변동에 효과적으로 대처할 수 있도록 한 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치를 제공하는 유용한 발명이다.

Claims

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스크린여과막에 의해 필터링 된 오폐수가 유입되고, 하부에 형성된 산기관을 포함하는 유량조정조와; 하부에 산기관이 형성되고, 상기 유량조정조의 오폐수를 유입하여 다단계에 걸쳐 산기관으로부터 공급되는 공기로 폭기하여 활성오니와의 접촉에 의해 처리하는 폭기조와; 상기 폭기조에서 처리한 오폐수를 유입하여 슬러지를 침전시켜 상등수는 일측에 형성된 이송관을 통해 배출하고, 침전된 슬러지는 하단에 형성된 슬러지인발관으로 인발하여 일부는 폭기조로 반송하고 일부는 별도의 농축조로 이송하는 침전조와; 상기 이송관을 통해 유입된 상등수를 일정시간 체류시켜 정화된 상등 처리수를 방류관을 통해 방류하는 방류조;를 포함하는 오폐수 처리장치에 있어서,

상기 유량조정조가: 일측에 침전조에서 인발된 슬러지가 반송되는 슬러지반송관이 형성되고, 스크린여과막을 통과한 오폐수가 유입되는 유입조와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재가 형성되어 상기 유입조의 오폐수를 임의혐기성반응에 의해 처리하는 제1반응조와; 상기 제1반응조에서 처리한 처리수를 유입하는 순환조와; 내부에 임의혐기성 미생물이 고착된 접촉여재가 형성되어 상기 순환조로 이송된 처리수를 임의 혐기성반응에 의해 처리하는 제2반응조와; 상기 제2반응조에서 처리한 처리수를 유입하여 배출관을 통해 폭기조로 이송하되, 수위가 늘어난 경우 비상웨어를 통해서 폭기조로 이송되도록 형성되고, 수위가 줄어든 경우 순환관을 통해 유입조로 이송되도록 한 배출조; 및 바닥으로 침전된 슬러지가 축적되며, 축적된 슬러지를 인발하여 농축조로 이송시키기 위한 펌프가 형성된 슬러지 호퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 임의혐기성 접촉처리를 이용한 오폐수 처리장치.