KR100438151B1 - 하폐수처리장치 반응조의 용량가변장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하폐수처리장치의 반응조에서 처리공정이 변경될 경우에 반응조의 용량을 그 처리공정 특성에 따라 간편하게 변경할 수 있는 반응조의 용량가변장치에 관한 것으로, 특히 1개 이상의 격벽체(13a)에 의해 내부공간을 복수개의 처리조로 구획하여 각 처리조마다 하폐수가 별개의 처리과정으로 처리되게 하는 하폐수처리장치의 반응조에 있어서, 상기 반응조(13)의 격벽체(13a)는 반응조(13)의 바닥면(13b)과 측벽(13c)에서 분리가능하게 밀착설치되는 조립식 격벽체로 구성되고, 상기 반응조(13)의 측벽(13c) 상단면을 따라 이동가능하게 설치된 롤러(14)와, 상기 롤러(14)상에 설치되어 상기 격벽체(13a)의 상단을 고정지지하여 상하로 승강시키는 쟈키(15) 및 상기 롤러(14)를 반응조(13)의 측벽(13c) 상단상 임의의 위치에 고정하는 잠금장치로 구성된다. 이러한 본 발명은 격벽체를 쟈키로 들어올려 롤러로 이동시켜 격벽체의 설치위치를 변경함으로써 처리조의 용량을 간단히 변경할 수 있어 축조기간과 양생기간등의 공사기간이 단축되고, 경량이므로 설치가 용이하고 바닥슬라브의 침하우려가 없으며, 공장에서 제작하여 설치할 수 있으므로 반응조의 가동을 중지하거나 반응액을 모두 비워야 하는 어려움을 해소한다.

Description

하폐수처리장치 반응조의 용량가변장치{ Apparatus for varying capacity of a reactor for wastewater treatment}

본 발명은 하폐수처리장치의 반응조에 관한 것으로, 특히 반응조를 복수개의 처리조로 구획하여 각 처리조마다 각각 별개의 공정으로 하폐수를 처리하는 하폐수고도처리 장치에서 반응조의 용량을 간편하게 가변시킬 수 있는 반응조 용량가변장치에 관한 것이다.

하수중의 오염물질은 생화학적 산소요구량(BOD)으로 표시되는 유기물과 영양염류인 질소와 인으로 대별된다. 종래 방식의 하수처리장에서는 유기물을 주된 처리대상으로 하였으며 영양염류인 질소와 인의 상당부분은 제거되지 못하고 하천등의 수계로 방류되었다.

만일 하수중에 질소와 인이 포함된 채 방류되면 하천등의 수계에 부영양화 현상을 초래하고, 해양에서는 적조발생의 원인이 된다. 부영양화가 심해지면 악취가 나고 수질오염이 가중될 뿐만 아니라 식수와 용수로의 사용도 제한을 받게 된다. 따라서, 위와 같은 수계의 부영양화를 방지하기 위해서 하수처리장에서 영양염류인 질소화합물이나 인산염을 충분히 제거시켜야 한다.

하수처리장에서 사용되어온 질소 및 인의 제거공정은 산소를 공급하지 않는 혐기성반응조와 산소를 공급하는 호기성반응조를 분리 배치하는 구조이다. 각 반응조의 특성에 따라 호기성 반응조에서는 유기성질소 또는 암모니아성질소를 질산성질소로 전환시키고, 혐기성반응조에서는 질산성질소를 질소가스로 환원하여 대기중으로 방출시키는 탈질반응과 활성슬러지로부터 인의 방출을 유도한다.

이렇게 방출된 인성분은 다시 호기성 반응조에서 미생물에게 과잉섭취되며, 인을 과잉섭취한 미생물은 잉여활성슬러지를 통하여 제거함으로써 최종적으로 질소와 인이 제거된 처리수를 얻게 되는 것이다.

종래의 질소와 인의 제거공법은 다수의 혐기성조, 무산소조 및 호기성조 등이 별도로 분리되고 일정용량으로 고정설치되므로 유입수질 및 유입유량의 변화에 탄력적으로 대처할 수 있는 능력이 결여되었다. 또한, 탈질반응을 위하여 메탄올을 전자공여체로 주입하거나 하수중의 유기물을 이용하기 위하여 질산화조의 물을 질산화조 앞 단계의 탈질반응조로 내부 순환시켜야 한다. 메탄올을 주입할 경우 약품비용이 크게 소요되며, 하수중의 유기물을 이용하기 위한 내부 순환유량은 처리유량의 약 3∼4배가 소요되는 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 하나 또는 두 개 이상의 반응조에서 혐기성 및 호기성 조건을 반복하기 위해 간헐적으로 공기를 공급하는 간헐포기방법이 사용될수 있다. 간헐포기방법이란 동일한 반응조에서 시간간격을 두고 산소가 공급되는 호기성상태와 산소를 공급하지 않는 혐기성 상태를 반복시키는데, 동일한 반응조에서 이러한 혐기/호기 상태를 반복하기 위하여 포기조에 공기를 공급하다가 중지하는 과정을 반복하는 것이다.

상기한 간헐포기방법을 적용하면 종래의 처리공정에 비해 포기효율이 우수하므로 동력비를 감소시킬 수 있으며, 특히 혐기성조와 호기성조등 반응조의 용량이 고정된 종래의 공법과 달리 간헐포기시간을 조정함으로써, 종래 공법에서의 반응조용량을 변경시킨 것과 같은 효과를 얻을 수 있게 되어 유입수의 조건이 변하더라도 탄력적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.

상기한 바와 같이 동력효율이 우수한 표면포기기의 장점을 살리고 특히, 가동중인 하폐수처리시설에 설치되어 있는 표면포기기를 단기간에 작은 비용으로 개조하여 고도하수처리공정을 도입할 수 있도록 간헐포기장치로 개선하는 장치와 방법을 개발하는 것은 경제적 실익과 함께 수질환경의 개선을 위하여 중요한 과제이다.

또한 유기물제거를 위주로 하는 종래의 활성슬러지 포기조는 계열당 1조의 반응조로 구성되는 연속흐름식 완전혼합형 반응기(CFSTR)형태가 주류를 이루므로 A₂0계열 또는 다단계의 간헐포기공정등과 같은 고도처리공정을 도입하기 위해서는 반응기 내부에 칸막이를 축조하여야 된다. 그러나 종래의 콘크리트 벽체와 벽돌조 벽체를 축조하기 위해서는 포기조의 가동을 중지하고 내부의 반응액을 모두 비워야 되며, 축조기간과 양생기간이 길게 소요되므로 공사기간이 장기간 소요될 뿐아니라, 벽체의 이동이 불가능하므로 반응조의 용량이 고정되고 이에 따라 탄력적인 운전이 어려운 구조이다.

이에 본 발명은 이에 본 발명은 상기한 종래 하폐수처리장치의 반응조가 가진 단점을 해소하기 위하여 고안된 것으로, 반응조에서의 처리공정이 변경될 경우에 반응조의 용량을 그 처리공정 특성에 따라 간편하게 변경할 수 있는 반응조의 용량가변장치를 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 반응조를 1개 이상의 격벽체에 의해 복수개의 처리조로 구획하여 각 처리조마다 하폐수가 별개의 처리과정으로 처리되게 하는 하폐수처리장치의 반응조에 있어서,상기 반응조의 격벽체는 반응조의 바닥면과 측벽에서 분리가능하게 밀착설치되는 조립식 격벽체로 구성되고, 상기 반응조의 측벽 상단면을 따라 이동가능하게 설치된 롤러와, 상기 롤러상에 설치되어 상기 격벽체의 상단을 고정지지하여 상하로 승강시키는 쟈키 및 상기 롤러를 반응조의 측벽 상단면상 임의의 위치에 고정하는 잠금장치로 구성된 격벽체 위치가변기구를 구비한 구성으로 된다.상기한 본 발명에 의하면, 반응조를 여러개의 처리조로 구획축조하는 데 소요되는 기간과 양생하는 기간등의 공사기간이 단축되고, 격벽체를 경량체로 구성함으로써 설치가 용이하고 바닥슬라브의 침하우려가 없으며, 공장에서 제작하여 설치할 수 있으므로 반응조의 가동을 중지하거나 반응액을 모두 비워야 하는 어려움이 해소됨은 물론, 내부의 벽체를 쉽게 이동할 수 있게 되므로 반응조의 용량이 가변적이고 따라서 운전관리가 보다 탄력적이다.

도4는 본 발명에 따른 용량가변장치가 구비된 반응조의 개략적인 단면도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

13 : 반응조13a : 격벽체 13b: 바닥면 13c: 측벽

14 : 롤러 15 : 쟈키

16 : 고정부

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.도 4는 완전혼합형 포기조를 분할하여 고도처리공정을 도입할 수 있는 반응조를 예시적으로 도시한 것으로서, 반응조(13)는 적어도 1개 이상의 격벽체(13a)가 설치되어 복수개의 처리조로 구획된다. 상기 각 격벽체(13a)는 합성수지판재, 금속판재 등으로 구성된 경량벽체로 이루어진다.상기 격벽체(13a)의 상단은, 상기 반응조(13)의 측벽(13c) 상단면을 따라 이동가능하게 설치된 롤러(14)상에 구비된 쟈키(15)에 의해 승강가능하게 지지되고, 하단은 반응조(13)의 바닥면(13b)과 밀착고정되게 고정부(16)를 구비한다.상기 고정부(16)는 반응조의 바닥과 접하는 면적이 넓고 거칠게 하거나 또는 고무판등을 부착하여 바닥과 미끄러지지 않고 자중에 의해 밀착되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 롤러(14)는 반응조를 구성하는 측벽(13c)의 상단에 설치하는 것이 바람직하지만, 반응조 상부의 관리용 통로인 켄틸레버 슬라브에 위치시킬 수 있다. 또한 상기 격벽체(13a)의 자중만으로는 상기 격벽체(13a)를 견고하게 고정하기 어려운 경우, 상기 격벽체(13a)의 상부를 클립으로 반응조를 구성하는 토목구조물 벽체의 상단과 고정시키거나, 또는 반응조 상부 슬라브의 아래면과 격벽체(13a)를 쟈키로 고정시키는 방법도 이용될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따라 반응조의 공정특성에 맞추어 반응조의 용량을 가변시키고자 하는 경우에는 먼저 쟈키(15)를 상승작동시켜 격벽체(13a)를 반응조(13)의 바닥면(13b)에서 들어올리고나서 그 상태에서 롤러(14)를 수평으로 이동시켜 격벽체(13a)를 위치이동시킨 후 다시 쟈키(15)를 하강작동시켜 격벽체(13a)의 하단 고정부(16)가 반응조(13)의 바닥면(13b)과 밀착되게 고정하면 반응조(13)의 용량이 간단하게 가변되게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 활성슬러지 포기조를 다단계의 간헐포기공정으로 전환하는 경우와 같이, 반응조를 특정한 처리공정에 대응하여 용량을 가변시키고자 하는 경우에는 반응조를 구획하고 있는 격벽체를 쟈키로 들어올려 롤러로 이동시켜 격벽체의 설치위치를 변경함으로써 처리조의 용량을 간단히 변경할 수 있어 축조기간과 양생기간등의 공사기간이 단축되고, 경량이므로 설치가 용이하고 바닥슬라브의 침하우려가 없으며, 공장에서 제작하여 설치할 수 있으므로 반응조의 가동을 중지하거나 반응액을 모두 비워야 하는 어려움이 해소됨은 물론, 내부의 벽체를 쉽게 이동할 수 있게 되므로 반응조의 용량이 가변적이고 따라서 운전관리가 보다 탄력적이다.

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9. 1개 이상의 격벽체(13a)에 의해 내부공간을 복수개의 처리조로 구획하여 각 처리조마다 하폐수가 별개의 처리과정으로 처리되게 하는 하폐수처리장치의 반응조에 있어서,

   상기 반응조(13)의 격벽체(13a)는 반응조(13)의 바닥면(13b)과 측벽(13c)에서 분리가능하게 밀착설치되는 조립식 격벽체로 구성되고, 상기 반응조(13)의 측벽(13c) 상단면을 따라 이동가능하게 설치된 롤러(14)와, 상기 롤러(14)상에 설치되어 상기 격벽체(13a)의 상단을 고정지지하여 상하로 승강시키는 쟈키(15) 및 상기 롤러(14)를 반응조(13)의 측벽(13c) 상단상 임의의 위치에 고정하는 잠금장치로 구성된 격벽체 위치가변기구를 구비한 것을 특징으로 하는 하폐수처리장치의 용량가변형 반응조.
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