KR100423988B1 - 부상 하수종말 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인구가 증가하고 경제적 발달로 생활문화가 향상됨에 따라 물을 사용하는 회수와 량이 늘어나매 따른 생활 하, 오수를 비롯한 공장폐수, 농약 및 산업쓰레기 등의 증가에 의한 각종 오염물질이 내와 하천을 따라 결국 바다로 유입되므로 서 연안이 오염일로에 있어 연안의 생태계가 그 기능을 잃어 가는데 대한 예방차원에서 육상에 하수종말처리장을 건설은 점차 넓혀가고는 있지마는 바닷가의 부지구입이 어려운데다 토목공사 등의 비용이 엄청나게 소요되는 현실이고, 근래에 있어 혐오시설에 대한 시민들의 저항 또한 만만치 않아 하수종말정화시설이 설사 자금이 있다 손치더라도 난관에 봉착하고 있는 것이 현 실정이라,

그 대책의 일환 책으로 해면 상에서 부상구조물에 의한 정화장치를 설치하므로 서 민원해소는 물론 부지구입이 불필요한 바다나 민물의 부상상태에서 육상하수종말 정화장치의 모든 기능을 이루어 내게 하여 소규모 다 시설의 적극적 하수종말 정화장치로, 바다로 유입되는 육상의 모든 오염원을 원천 봉쇄하는 장치의 발명을 제공한다.

Description

부상 하수종말 정화장치{omitted}

인구증가와 생활문화의 발달로 물의 사용량이 기아급수로 늘어남에 따라 하늘의 비에서부터 육상의 모든 물은 바다로 흘러가는 자연현상에 따라 공장폐수, 생활하,오수등이 바다로 진입하는 과정에서 정화되지 않는 모든 하수를 무분별하게 흘러보내므로 인해 도시화된 인구밀집 지역에서는 하수종말처리장 설치가 필수적 정책입안으로 되고있는데,

허나 처리장설치 부지 난이 심각하고 혐오시설로 설치예정지역 주민들의 저항은 물론 보상비 또한 엄청난 예산이 소요되는 현실인데 반해,

본 발명은 하천인근 해면 상에 조립식의 부상구조물에 의한 정화시스템을 설치 하므로써 민원, 부지, 보상비등이 필요 없고, 예상 하수량에 따라 얼마든지 넓은 시설면적을 확보할 수 있고 앞으로 더욱 증가할 오, 폐수의 량에 부지와 관계없이 점차 증설할 수 있는 장치의 발명이다.

일반적으로 하수종말처리 기술은 육지에서 여러곳의 하,오수를 집합시켜 주로 생물정화방식을 적용하여 바다등으로 보내어지는데,본 발명은 두 연속파이프를 주축으로 쌍연결구, 교차연결구, 연속연결대, 병열연결대 등으로 각형 부상구조물 상에 장형의 수조에 의한 침전조, 생물여과조 등을 설치하여 육상에서와 같은 정화기능을 갖춘 생물여과조 면적의 충분한 확보에 있고,

효율적인 산소주입기와 광촉매 산화기의 능력 및 오존 제조기 등의 생물여과조 면적에 따른 적절한 산소 및 오존량 등을 혼합하는 기술이 관건이다.

도 1은 본 발명의 개별장형수조 틀의 구조물조립도

도 2는 본 발명의 전체 정화장치의 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 연속파이프 2. 교차연결구 3. 교차연결구 덥게 4. 쌍연결구

5. 연결구 덥게 6. 연속연결대 7. 파래트 8. 하수유입 파이프

9. 부잔교 10. 화물대차로 11. 대차 12. 대통로

13. 필터 청소장 14. 정화필터 15. 청소펌프 대차로 16. 슬러지펌프 1

17. 슬러지통로 18. 병열연결대 19. 침전조 20. 생물여과조

21. 소통로 22. 슬러지 퇴비화장치 23. 펌프식 산소주입기 24. 슬러지펌프 2

25. 오존제조기 26. 식당 27. 사무실 28. 샤워실

29. 화장실 30. 창고 31. 원심분리형 침전조 32. 슬러지배출구

33. 광촉매 UV램프 34. 계측기 35. 정화수 배수파이프 36. 앵커

→= 물흐름 방향= 대차 및 청소펌프 왕복주행 표시

본 발명은 파이프를 이용한 부상구조물의 기초가 되는 양단을 파이프밀봉캡(도면에 도시되지 않음)으로 밀봉한 연속파이프(1), 구조물의 각을 형성하고 각형 장형수조 설치를 위한 틀의 가로 세로 교차 부의 결합에 필요한 교차연결구(2), 두연속파이프(1)를 병열결합할 쌍연결구(4), 파래트 설치를 위한 연속연결대(6), 전체구조물을 병열결합을 위한 병열연결대(18)로 부상구조물을 형성하여,

강 또는 바다와 접하는 하천 등의 종착점 바닥 면이 만조선 위치에서 하천 폭을 콘크리트 등으로 막아 하수가 일정수위를 유지할 수 있도록 하여 해수면이 만조 시에도 본 시스템의 시설로 하수가 자연유입 될 수있도록 하수유입파이프(8)를 매설 본 부상구조물의 침전조(19) 입구에 연결, 해수면이 간조 시에도 수심3m정도 유지되는 해면까지 유인, 쌍연결구(4)와 두 연속파이프(1)를 이용 부잔교(9)화 하고, 2열의 연속파이프(1)에 쌍연결구(4)와 연결구덥게(5)를 결합하여 또다른 2열의 연속파이프(1) 등으로 측면들을 각형으로 조립 부상조립구조물화 하여,

교차연결구(2)와 교차연결구덥게(3)를 이용 다수개소 또는 수십 개소를 교차결합 연속연결대(6)로 조립 고정시킴과 동시에 파래트(7)를 깔면 훌륭한 대통로(12) 및 소통로(21)가 되며,

부잔교(9) 아래의 하수유입파이프(8)를 통해 유입되는 하수는 침전조(19)에서 각종 슬러지를 1차 침하시켜 2차 원심분리형 침전조(31)에서 미세슬러지까지 2대의 원심분리형 침전조(31)가 번갈아 슬러지배출구(32)를 통해 슬러지펌프 2(24)로 퇴비화장치(22)까지 자동이송하고,

많은 량의 대부분의 하, 오수는 생물여과조(20)로 통과하게 되면서 생물여과조(20) 내에 설치되어있는 정화필터(14)에는 그 필터가 2주정도 수침된 상태로 있으면 그 정화필터표면에 유기분자들의 질화세균이 흡착 번식하게되어 일종의 미생물 막이 형성되는데, (필요에 따라 인의 적으로 질화세균주를 임의 투입하기도 함)

그 정화필터는 수많은 미세공으로 형성하는 원형이나 각형의 셀의 형태도 있고, 머리카락형의 세사(가는실)형의 필터도 있어 그 미세공 내부 쪽엔 산소와 빛을 요구치 않는 혐기성 세균이 존재하는가 하면, 외부 쪽엔 산소와 빛을 요구하는 호기성 균이 존재하므로서 혐,호의 각기 분해물질의 특성을 가지고 있는바, 각 셀형의 정화필터(14)에 질화세균의 번식에 의해 생물의 분비물이나 하천의 오염물질 등에서 발생하는 암모니아태 등을 아질산태에서 질산태로 변화(분해)시켜 무해 화하는 과정이 반복되는 생태계의 먹이사슬 현상으로 생물학적 수질정화가 이루어지게 되는데, 그 과정을 더 자세히 열거하자면,

모든 생물들이 배설하는 분비물과 죽은 생물들의 부패과정에서 헤테로트로픽 박태리아(Heterotrophic Bacteria)라는 세균이 번식하면서 그들 역시 자체 내에서 먹이를 섭취하고 배설하게되는 것이 암모니아(Amonia : NH_{3, NH4})를 발생시키는 원인이 되고, 헤테로트로픽 박태리아는 15분 정도마다 기하 급수적으로 증가하는 과정에서 먹이사슬인 니트로소모나스 박테리아(Nitrosomonas Bacteria)가 번식하여 헤테로트로픽 박테리아를 먹이로 하여 증식하면서 아질산(NO₂)을 발생시키며, 이 니트로소모나스 박테리아는 약 24-36시간마다 배로 증식하면서 그 분비물에 의해 니트로백터 박테리아(Nitrobacter Bacteria)가 형성되면서 이 역시 자체 내에서 분해되면서 질산염(NO₃)을 발생시키는 과정을 반복하게 되는 것인데, 이 과정을 통상 질소순환계라 부르면서 먹이사슬고리 라고도 한다.

따라서, 이의 정화과정을 처리할 생물여과조(20)의 수조크기 또는 수조 수를 많이만 확보하게 된다면 기준치 이하의 정화는 물론 가장 저렴한 정화방법으로 해석되고 있어, 본 발명에서는 국가의 소유인 해면을 이용하는 입지조건인지라 수조의 확대적용은 얼마든지 가능하므로 채택하고 있으며,펌프식 산소주입기(23)는 호기성 질화세균의 서식환경을 돕기 위한 산소공급용기기 이고, 오존제조기(25)는 수질정화를 겸한 일반 병원성 유해세균을 생물정화 이전에 사멸할 목적으로 채택하는 것이다.

아울러 생물여과조(20)의 정화필터(14)를 반복 이중삼중 통과하는 동안 허용기준치 이하의 맑은 물로 변화(정화)시키게 되는데,더 정확한 정화를 위하여 요소에 광촉매시스템을 적용 난분해성 환경호르몬, 발암물질, 악성폐수, 중금속류의 무기질 등의 정화를 위해 광촉매시스템 수조의 바닥, 벽면을 비롯한 정화필터 등에 이산화티타늄(Tio₂)졸을 코팅(페인팅)하여 태양광의 가시광선이나 자외선의 빛을 받으면 전자가 가전대(Valence Band)에서 전도대(Conduction Band)로 여기되는데, 이때 전도대에는 전자(e-)들이 형성되고, 가전대에는 정공(h+)이 형성되어 형성된 전자와 정공은 강한 산화 또는 환원작용에 의해 유해물질들을 분해시키는 등 다양한 반응을 일어 키게 되는 것이며.

아울러 빛이 없는 야간의 작용과 기능을 발휘하기 위해 자외선 등인 광촉매UV램프(33)를 설치하므로서 전천후 유해성 물질들을 분해, 정화의 목적으로 채택하고 있다.그리고 정화필터(14)의 장기간 사용으로 점액질 및 부유물질 등의 부착으로 정화효율의 기능이 저하할 시는 대차(11)에 정화필터(14)를 수거 대차로(10)를 이용 침전조(19)상면에 평면 설치된 필터청소장(13)으로 운반 고압분무기 등으로 분사식 청소를 하여 재사용케하고, 침전조 바닥에 침하된 슬러지는 필요시에 슬러지펌프 1(16)로 펌프대차로(15)에서 전후 이동하면서 슬러지를 수거 슬러지통로(17)를 이용 슬러지퇴비화장치(22)로 자동이송 퇴비화시켜 2차자원화 하는 발명이다.

식당(26), 사무실(27), 샤워실(28), 화장실(29), 창고(30) 등은 본 시스템의 관리운영을 위한 부수적인 공간이고,정화배수파이프(35)는 때로 완전정화되지 못한 물의 정화를 돕기위해 원거리에 있는 일반물과 혼합하여 자체 자정력을 발휘하여 더 나은물로 유도하기 위함이고,

앵커(36)는 시설 자체가 부상구조물의 수면상이라 해류유동에 위치 이동없이 고정키 위한 조치이다.

부지 난을 해결하고, 혐오시설에 대한 민원을 없애며, 해면상 부상시설로서 정화수조 등의 확대등 추가시설이 용이할 뿐만 아니라 육상시설에 비해 비교가 안 되는 시설비에다, 내, 하천, 강등을 따라 바다로 유입되는 육상의 모든 오염원을 원천 봉쇄하는 소규모, 다 시설의 적극적인 하수종말 정화장치의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 2열의 연속파이프(1)에 쌍연결구(4), 교차연결구(2)와 연속연결대(6) 및 병열연결대(18)를 이용 각형의 부상 틀을 형성하여,

   상기 틀 내에 침전조(19)와 다수의 생물여과조(20)로 이용할 조립식장형수조를 설치하고, 하수유입파이프(8)를 통해 하수를 침전조(19)내로 유인, 슬러지 등을 1차 침전시켜, 슬러지펌프 1(16)에 의해 슬러지퇴비화장치(22)로 이송 퇴비화시키고,

   2대의 원심분리형침전조(31)에서 교대로 2차 침전시켜, 슬러지펌프 2(24)에 의해 자동으로 배출되는 슬러지는 상기와 같은방법으로 퇴비화시키며,

   대부분의 물은 생물여과조(20)를 통과하면서 생물여과조(20)내의 정화필터(14)에 의한 생물정화를 함을 특징으로하는 부상 하수종말 정화장치
2. 제 1항에 있어서 생물정화조(20)엔 능률적인 생물정화를 돕기 위해 산소를 고농도로 신속히 혼합하는 펌프식 산소주입기(23) 와 정화겸 병원성세균 등의 유해세균을 박멸할 오존제조기(25) 및 빛이 없는 야간에도 정화력을 발휘할 광촉매 UV램프(33) 등을 적용한 부상 하수종말 정화장치