KR100433303B1

KR100433303B1 - 배수 정화 장치

Info

Publication number: KR100433303B1
Application number: KR10-2002-0006403A
Authority: KR
Inventors: 다카하시도시히로
Original assignee: 아오키 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2004-05-27
Also published as: KR20020065848A; JP3836682B2; JP2002233888A

Abstract

본 발명은 유기성 배수(排水)의 정화 시스템에 있어서 부식(腐植) 물질을 낭비하는 일없이 사용하는 것을 과제로 한다.

이 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 유기성 배수를 토양 세균의 작용으로 정화하는 시스템에, 배수(1)의 일부(12)를 유입시키는 저수조(7)와, 이 저수조(7)에 부식 물질을 공급하는 수단(8)과, 배수의 일부(12)를 시스템으로 반송하는 수단으로 이루어지는 공정을 포함한다. 이 부식 물질은 무기 물질을 포함하는 미세 입자와, 미세 입자와 물의 혼합물(31) 중 어느 형태로 공급된다.

Description

배수 정화 장치{TREATING SYSTEM FOR WASTE WATER}

본 발명은 농업 집단 배수 등의 유기성 배수(排水)를 정화하는 시스템에 관한 것이다.

일본 특허 공개 제1993-10999호 공보에는 이런 종류의 정화 시스템과, 이 시스템에 부수하는 종오니(種汚泥; 살아있는 오니)의 간이 제조 장치가 개시되어 있다. 이 간이 제조 장치는 외부 케이스와 내부 통체를 지니고, 내부 통체에는 부식 물질을 포함하는 펠릿이 충전되고, 외부 케이스에는 정화 처리 시스템으로부터의 유기성 배수의 일부가 유도된다. 유도된 유기성 배수는 내부 통체를 아래에서 위로 빠져 가도록 하여 외부 케이스의 내부를 순환하고, 순환하는 동안에 펠릿과 접촉하여, 그 접촉을 통해 배수의 정화에 도움이 되는 토양 세균군의 증식과 대사 기능의 활성화가 촉진된다. 이러한 세균군을 포함하는 유기성 배수는 종오니로서 취출되어, 정화 시스템으로 반송된다. 정화 시스템과 이 간이 제조 장치 사이에서 이와 같이 배수의 일부를 교환함으로써, 정화 시스템에 있어서의 세균군을 항상 활성화한 상태로 유지할 수 있다.

상기 공지의 시스템에 있어서의 종오니의 간이 제조 장치에서는 부식 물질을 포함하는 펠릿이 내부 통체의 내부에서 서로 밀접하게 접촉하고 있으므로, 다량의 펠릿을 사용하더라도 펠릿과 배수의 접촉 면적은 그다지 증가하지 않는다. 특히, 간이 제조 장치의 운전이 장기간에 미치면 펠릿은 미세한 입자가 되어 내부 통체에 고밀도로 충전된 상태가 되므로, 펠릿과 배수가 넓은 면적에서 접촉하는 것은 한층 더 곤란하게 된다. 이러한 상태의 내부 통체는 그것을 외부 케이스로부터 꺼내 사용이 끝난 펠릿을 폐기하고, 신규의 것을 충전해야 하므로 펠릿을 낭비하는 경우가 많다. 이것 뿐만 아니라, 내부 통체를 빼낼 때에는 크레인 등의 중기를 사용해야 하므로 펠릿을 교환할 때마다 많은 비용과 시간이 필요하게 된다.

본 발명은 유기성 배수의 정화 시스템에 있어서, 부식 물질과 배수의 넓은 면적에서의 접촉을 가능하게 하는 동시에 부식 물질의 교환을 불필요하게 하여 상기 공지 기술에 나타난 것과 같은 제반 문제를 해소하는 것을 과제로 하고 있다.

도 1은 배수 정화 시스템의 흐름도.

도 2는 배양조와 부식(腐植) 물질 공급 장치의 단면도.

도 3(도 3a 및 도 3b)은 배양조의 운전 형태를 예시하는 도면.

도 4는 실시 형태의 일례를 도시하는 배양조의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 배수

7 : 저수조(배양조)

8 : 공급 수단 혼합조(부식 물질 공급 장치)

12 : 배수

16 : 반송 수단(제1 송수관)

22 : 공급 수단(호퍼)

24 : 교반기

26 : 수송 수단(제2 송수관)

30 : 미세 입자

31 : 혼합물(제1 혼합수)

상기 과제 해결을 위해, 본 발명이 대상으로 하는 것은 유기성 배수를 토양 세균의 작용으로 정화하는 시스템에 상기 배수의 일부를 상기 시스템으로부터 취출하여 부식 물질과 접촉시키고, 그러한 후에 상기 배수의 일부를 상기 시스템에 반송하는 공정이 부수되는 배수 정화 시스템이다.

이러한 배수 정화 시스템에 있어서, 본 발명이 특징으로 하는 바는 다음과 같다. 상기 공정이 상기 시스템으로부터 취출된 상기 배수의 일부를 유입시키는 저수조와, 상기 저수조에 상기 부식 물질을 공급하는 공급 수단과, 상기 저수조의 상기 배수를 상기 시스템에 반송하는 수단으로 이루어진다. 상기 부식 물질은 무기 물질을 포함하는 미세 입자와, 상기 미세 입자와 물의 혼합물 중 어느 형태로, 상기 공급 수단에 의해 연속적 및 간헐적 중 어느 형태로 공급된다.

첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 배수 정화 시스템을 상세히 설명하면, 다음과 같다.

도 1은 배수 정화 시스템의 일례를 도시하는 흐름도이다. 이 배수 정화 시스템에서는 도면의 좌측에서부터 농업 집단 배수 등의 유기성 배수(1)가 조정조(2)에 공급되고, 배수(1)는 또한 반응조(3), 분리조(4)로 나아가고, 분리조(4)에서는 정화된 배수(1)가 분리되어 처리수(6)로 되어 밖으로 나오는 동시에, 분리조(4)에 있어서의 배수(1)의 일부를 필요에 따라 조정조(2)나 반응조(3)로 반송할 수 있다고 하는 시스템을 구비하며, 이 시스템에는 분리조(4)의 배수(1)의 일부인 배수(12)를, 필요한 경우 분리조(4)의 오니와 함께, 배양조(7)로 유도하는 공정이 부수하고 있다. 배양조(7)에는 이것에 병치된 부식 물질 공급 장치(8)로부터 부식 물질을 미세 입자의 형태로 포함하는 제1 혼합수(31)(도 2참조)가 공급된다. 배양조(7)로부터는 배수(12)가 토양 세균을 다량으로 포함하는 제2 혼합수(32)가 되어 조정조(2)나 반응조(3)로 반송된다. 이 제2 혼합수(32)에는 오니가 포함되는 경우가 있다. 조정조(2)는 전처리조라 불리는 경우가 있고, 반응조(3)는 처리조나 폭기조(aeration tank)라 불리며, 분리조(4)는 침전조라 불리는 경우가 있다. 이들 저수조에는 상기 기술 분야에서 주지 관용의 것을 사용할 수 있다.

도 2는 도 1에 있어서의 배양조(7)와 공급조(8)의 단면도이다. 배양조(7)에는 분리조(4)로부터의 배수(12)와 공급조(8)로부터의 제1 혼합수(31)가 공급된다. 배양조(7)는 산기관(散氣管)(14)과 제1 송수관(16)을 지니고, 산기관(14)으로부터의 급기에 의한 호기적(好氣的) 조건하에서 배수(12)와 제1 혼합수(31)를 혼합한다.

공급 장치(8)는 급수 장치(20), 호퍼(22), 모터(23)에 의해서 구동되는 교반기(24) 및 배양조(7)로 이어지는 제2 송수관(26)을 지니고, 제2 송수관(26)에는 송수 펌프(27)가 장착되어 있다. 급수 장치(20)는 급수조 등이며, 이로부터는 배양조(7)의 배수(12)와 혼합하여 토양 세균을 증식시키기에 알맞은 혼합용의 물(21)이 연속적 또는 간헐적으로 공급된다. 혼합용의 물(21)의 일례에는 도 1의 처리수(6)가 있다. 호퍼(22)에는 부식 물질과 무기 물질을 주성분으로 하는 미세 입자(30)가 투입되고 있고, 피더(25)를 통해 연속적 또는 간헐적으로 이 미세 입자(30)가 공급조(8)로 보내진다. 물(21)과 미세 입자(30)는 교반기(24)에 의해서 혼합되어 제1 혼합수(31)가 되어, 펌프(27)에 의해서 배양조(7)로 보내진다.

배양조(7)에서는 산기관(14)의 작용에 의해 제1 혼합수(31)와 배수(12)가 미세 입자(30)와 함께 호기적 조건으로 혼합 교반되어 제2 혼합수(32)가 된다. 제2 혼합수(32)에서는 이러한 교반 하에 그 중에 포함되는 토양 세균의 증식과 대사 기능의 활성화가 촉진되어, 도 1의 배수(1)에 대한 정화 능력이 향상된다. 이 제2 혼합수(32)는 제1 송수관(16)을 지나 조정조(2) 및/또는 반응조(3)로 반송된다.

이러한 공급 장치(8)에 있어서, 미세 입자(30)에는 부식 물질과 무기 물질의 혼합물로 이루어지고, 바람직하게는 50 메쉬 이상의 입도를 갖는 것이 사용된다. 무기 물질에는 바람직하게는 광물 입자, 보다 바람직하게는 규산염을 포함하는 광물 입자, 더욱 바람직하게는 경석, 안산암, 유문암, 화산 유리, 제올라이트, 녹색 응회암, 규조토, 점토 광물 등의 규산염을 포함하는 광물 입자가 사용된다. 미세 입자(30)에 있어서, 무기 물질은 50∼90 중량%를 차지하고, 부식 물질을 주성분으로 하는 유기물이 나머지 부분을 차지하고 있다. 미세 입자(30)의 사용량은 제1 혼합수(31)에 있어서 0.05∼3 중량%의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 제1 혼합수(31)는 배양조(7)에서 처리하는 1일당 배수(12)의 양의 0.5/1000∼5/1000 정도를 펌프(27)에 의해서 연속적 또는 간헐적으로 배수(12)에 첨가하는 것이 바람직하다. 이와 같이 제1 혼합수(31)의 사용량은 배수(12)의 양에 비해 매우 적으므로, 공급조(8)의 내부 용적은 통상적인 경우라면 배양조(7)의 내부 용적의 0.5∼1%로 충분하다. 다만, 도 2에서는 공급조(8)의 구조를 명시하기 위해서, 공급조(8)가 배양조(7)와 같은 정도의 크기로 나타내어져 있다. 또, 배양조(7)는 종래 기술과 같이 부식 물질의 펠릿을 충전하기 위한 용기를 내장할 필요가 없기 때문에, 내부 용적이 작아도 충분하다.

도 3(도 3a 및 도 3b)은 공급 장치(8)에서 배양조(7)로 미세 입자(30)를 포함하는 제1 혼합수(31)를 공급하는 패턴과, 배양조(7)에서 조정조(2) 및/또는 반응조(3)로 제2 혼합수(32)를 반송하는 패턴을 예시하는 도면이다. 도 3a는 제1 혼합수(31)가 배양조(7)에 간헐적으로 공급되어, 그 공급과 공급 사이에서 배양조(7)로부터 조정조(2) 및/또는 반응조(3)로 제2 혼합수(32)가 반송된다. 제2 혼합수(32)에는 오니가 포함되는 경우도 있다. 도 3a의 예는 제1 혼합수(31)의 공급과 제2 혼합수(32)의 반송이 간헐적이며, 일반적으로 BOD 치가 높은 식품 관계나 축산 관계의 배수 정화에 적합하다. 또, 도 3b는 제1 혼합수(31)가 간헐적으로 공급되는 한편, 배양조(7)로부터는 제2 혼합수(32)가 연속적으로 반송된다. 도 3b의 예는 BOD 치가 비교적 낮은 생활 배수의 정화에 적합하다.

도 4는 본 발명 실시 형태의 일례를 도시한 도 2와 같은 식의 도면이다. 이 예에서는 도 1의 그것과 달리, 도 1의 배양조(7)와 공급조(8)가 일체가 되어 배양조(47)를 형성하고 있다. 배양조(47)는 산기관(14), 송수관(16), 호퍼(22), 교반기(24)를 지니고, 분리조(4)로부터는 배수(12)가 공급된다. 배수(12)는 오니를 포함하는 경우가 있다. 호퍼(22)로부터는 피더(25)를 통해 미세 입자(30)가 공급된다. 배수(12)와 미세 입자(30)는 호기적 조건하에서 혼합되어, 토양 세균의 증식과 대사 기능의 활성화가 촉진된 제3 혼합수(53)가 되어, 제1 송수관(16)으로부터 조정조(2) 등으로 반송된다. 이 제1 송수관(16)에는 제3 혼합수(53)를 간헐적으로 반송할 수 있도록, 펌프(57)가 부착되어 있다. 이 실시 형태의 배양조(47)도 또한, 종래 기술과 같이 부식 물질의 펠릿을 충전하기 위한 용기를 내장할 필요가 없으므로, 도 1의 실시 형태와 마찬가지로 내부 용적이 작아도 충분하다.

배수(12)와 부식 물질(30)을 혼합하여 토양 세균의 증식과 활성화를 도모하는 공정이 포함되는 본 발명의 배수 정화 시스템은 도 1에 예시한 형태 외에, 조정조(2)나 반응조(3), 분리조(4) 중 어느 복수의 조로 이루어지는 형태, 조정조(2)와 반응조(3)가 일체화되어 있는 형태, 조정조(2)나 반응조(3), 분리조(4)에 더하여 그 밖의 원하는 저수조를 갖는 형태 등으로 실시하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 배수 정화 시스템에는 배수의 일부를 부식 물질과 접촉시키는 공정이 부수하고 있고, 그 공정은 배양조인 비교적 작은 저수조와, 이 저수조에의 부식 물질의 공급 수단과, 배수의 반송 수단에 의해 형성되고 있으므로, 그 공정을 설치하는 것과, 그 공정을 유지 관리하는 것에는 예컨대 크레인 등의 중기를 필요로 하지 않으므로 비용이 많아진다고 하는 일이 없다. 이 공정에서는 부식 물질이 50 메쉬 이상의 미세 입자의 상태로 사용되므로, 부식 물질과 배수와의 넓은 면적에서의 접촉이 가능하게 되는 동시에, 토양 세균의 빠른 증식과 대사 기능의 활성화가 가능하게 된다. 부식 물질은 배수 정화 시스템을 순환하면서 소비되므로, 종래와 같은 부식 물질의 교환이 불필요하며, 또한, 부식 물질을 낭비하는 일이 없다.

Claims

삭제
유기성 배수를 토양 세균의 작용으로 정화하는 장치에 상기 배수의 일부를 상기 장치로부터 취출하여 부식 물질과 접촉시키고, 그러한 후에 상기 배수의 일부를 상기 장치에 반송하는 공정이 부수되는 배수 정화 장치로서,

상기 공정은 상기 장치로부터 추출된 상기 배수의 일부를 유입시키는 저수조와, 상기 저수조에 상기 부식 물질을 공급하는 수단과, 상기 저수조의 상기 배수를 상기 장치에 반송하는 수단으로 이루어지고, 상기 부식 물질은 무기 물질을 포함하는 미세 입자와, 상기 미세 입자와 물의 혼합물 중 어느 형태로, 상기 공급 수단에 의해 연속적 및 간헐적 중의 어느 형태로 공급되고, 상기 공급 수단은 상기 미세 입자와 물을 혼합할 수 있는 교반기가 달린 혼합조와, 상기 혼합조에 상기 미세 입자를 연속적 및 간헐적 중 어느 형태로 투입할 수 있는 호퍼와, 상기 미세 입자와 물의 혼합물을 상기 저수조에 보내는 수송 수단을 구비하는 것인 배수 정화 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 저수조는 상기 배수 정화 장치에서의 배양조인 배수 정화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 미세 입자 중의 상기 무기 물질의 함유량은 50∼90 중량%인 배수 정화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 무기 물질에 규산염 화합물이 포함되는 것인 배수 정화 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 규산염 화합물은 경석, 안산암, 유문암, 화산 유리, 제올라이트, 녹색 응회암, 규조토, 점토 광물 중 어느 하나인 배수 정화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 미세 입자는 50 메쉬 이상인 배수 정화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 혼합조의 용적은 상기 저수조 용적의 0.5∼5%인 배수 정화 장치.