KR100444099B1 - 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수 유기물,질소 및 인의 고도처리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본발명은 유기물, 질소, 인을 함유하고 있는 하·폐수를 처리하기 위해 혐기조, 무산소조, 호기조, 침전조, 농축조, 소독방류조 및 무동력부 순환장치로 구성된 하·폐수처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 제 1처리부(생물학적처리)부로서 혐기조, 무산소조, 호기조로 분할하고, 제 2처리부로서 침전조, 농축조, 소독방류조로 분할하여, 인 분해용 혐기성 미생물이 함유되어 있고, 유입수 및 처리된 슬러지의 혼합물로부터 인을 용존상으로 방출하는 혐기처리하는 단계; 상기 혐기조에서 월류된 혼합수와 유기탄소원인 질산성 질소함유물의 혼합물로부터 질소를 가스상태로 제거 및 배출시키는 무산소조처리하는 단계; 상기 무산소조에서 월류된 미처리 질소함유 처리수를 호기성조건에서 질소산화물로 산화시키는 호기처리하는 단계; 상기 호기조로부터 월류되는 처리수를 정치시켜 내부고형분을 침전시켜 슬러지로서 분리시키는 침전조 및 상기 슬러지가 분리배출된 상청액을 살균 및 배출시는 소독방류하는 단계로 이루어지고, 상기 호기조의 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산조로 반송시키는 내부순환 반송처리 단계; 상기 침전조 바닥부에서 수집된 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키는 외부순환 반송처리 단계 및 침전지의 침전 슬러지중 잉여 슬러지를 농축조로 이송후 농축폐기처리하는 단계를 포함하여, 상기 혐기조의 인배출공정과 상기 무산소조의 질소성분 배출을 촉진시키며, 상기 내부순환 반송 및 외부순환 반송작용이 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도장치 및 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 무동력 내·외부 순환장치를 이용하여 하폐수의 유기물, 질소 및 인을 고도처리하는 장치와 방법에 관한것이다.
종래에 하·폐수를 처리하는데 있어서, 인의 재용출하기 위해 침전슬러지의 반송을 필요로 하는 혐기시설과, 질산화된 슬러지를 탈질하기 위해 슬러지 반송을 필요로하는 무산소처리시설과 혐기, 무산소 및 호기 처리된 하·폐수의 침전물을 침전시키는 침전조 및 방류조로 구성되는 것이 일반적이다.
본원 발명이 속하는 기술분야는 기존의 하·폐수 고도처리시설이 혐기조 및 무산소조로의 슬러지 반송이 필요한 동력기 및 기기류가 필요하여, 기기유지관리가 원활하지 않고 전력비 소요가 높으며, 반송 등에 필요한 기계장치류가 다량 필요하여 전력비 및 부속 또는 기기교체로 인한 유지관리비용이 발생하며 또한 경제성이 낮다.
이에 따라, 고도처리 미생물 활성에 필요한 반송을 전력비가 절감되고 기계장치류가 간단한 하폐수 고도처리 기술이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 생물반응조를 혐기성조, 무산소조, 호기조로 분할하고, 처리수와 슬러지를 분리, 침전시키는 침전조, 침전조의 상층액을 방류하는 방류조 및 탈질을 위한 내부반송과 인 용출을 위해 외부반송을 하는 무동력 내·외부 순환장치를 일체화시킨 무동력 내·외부 순환장치를 이용하여 하·폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도처리 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a은 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수 유기물, 질소 및 인의 고처리 장치의 개략적 공정을 도시한 개략도.
도 1b는 도 1a의 평면을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2a는 도 1a을 단일탱크내에 패키지 형태로 장치한 개략도.
도 2b는 도 2a를 평면으로 개략도시한 평면도
도 3a는 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치를 개략적으로 도시한 평면도.
도 3b는 도 3a의 측면을 개략적으로 도시한 측면도.
도 3c는 도 3a 및 3b의 상향류 유체 유도기 보다 상세히 도시한 도면.
도 4a는 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치의 상향류 유체유도기의
사진도면.
도 4b는 상기 도 4a의 상향류 유체유도기의 상부에 장착된 교반기를 도시하는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유입구 2 : 혐기조
3 : 무산소조 4 : 호기조
5 : 침전조 6 : 소독방류조
7 : 농축조 8 : 소독기
9 : 방류구 10 : 단일탱크
11 : 혐기조 교반기 12 : 무산소조 교반기
13 : 산기관 14 : 공기량 조절 밸브
15 : 송풍기 16 : 공기배출구
17 : 유입관 18 : 침전지 내통
19 : 처리수 월류웨어 20 : 슬러지 수집기
21 : 감속기 22 : 외부반송용 망사형 흡입구
23 : 내부반송용 망사형 흡입구 24 : 본체일체형 외부순환배관
25 : 본체일체형 내부순환배관 26 : 외부반송용 상향류 유체유도기
27 : 외부반송용 내부 흡입공 28 : 내부반송용 상향류 유체유도기
29 : 내부반송용 내부 흡입공 30 : 외부반송용 유체 조절각
31 : 내부반송용 유체조절각 32 : 처리수 월류웨어 조절변
33 : 콘트롤 박스
일면에 있어서, 본 발명은 유입구(1), 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4), 침전조(5), 방류조(6), 농축조(7)로 이루어진 유기물, 질소, 인을 포함한 하·폐수 고도처리 장치에 있어서, 제 1처리부(생물학적처리)로서 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4)로 분할하고, 제 2처리부로서 침전조(5), 농축조(7), 소독방류조(6)로 분할되며, 인 분해용 혐기성 미생물이 함유되어 있고, 유입수 및 처리된 슬러지의 혼합물로부터 인을 용존상으로 방출하는 혐기조(2); 상기 혐기조에서 월류된 혼합수와 유기탄소원인 질산성 질소함유물의 혼합물로부터 질소를 가스상태로 제거 및 배출시키는 무산소조(3); 상기 무산소조에서 월류된 미처리 질소함유 처리수를 호기성조건에서 질소산화물로 산화시키는 호기조(4); 상기 호기조로부터 월류되는 처리수를 정치시켜 내부 고형분을 침전시켜 슬러지로서 분리시키는 침전조(5) 및 상기 슬러지가 분리배출된 상청액을 살균 및 배출시는 소독방류조(6)로 이루어지고, 상기 호기조(4)의 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산소조(3)로 반송시키는 내부순환 배관(25); 상기 침전조(5) 바닥부에서 수집된 슬러지를 상기 혐기조(2)로 반송시키는 외부순환 배관(24) 및 침전조(5)의 침전 슬러지중 잉여 슬러지를 농축조(7)로 이송후 농축폐기처리하는 농축조(7)를 포함하여, 상기 혐기조(2)의 인 배출과 상기 무산소조(3)의 질소성분 배출을 촉진시키며, 상기 내부순환 배관(25)의 내부순환 반송 및 외부순환 배관(24)의 외부순환 반송작용이 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일면은 본 발명은 유입구(1), 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4), 침전조(5), 방류조(6), 농축조(7)로 이루어진 유기물, 질소, 인을 포함한 하·폐수 고도처리 장치에 있어서, 제 1처리부(생물학적처리)로서 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4)로 분할하고, 제 2처리부로서 침전조(5), 농축조(7), 소독방류조(6)로 분할하여, 인 분해용 혐기성 미생물이 함유되어 있고, 유입수 및 처리된 슬러지의 혼합물로부터 인을 용존상으로 방출하는 혐기처리 단계; 상기 혐기처리 단계에서 월류된 혼합수와 유기탄소원인 질산성 질소함유물의 혼합물로부터 질소를 가스상태로 제거 및 배출시키는 무산소처리 단계; 상기 무산소처리 단계에서 월류된 미처리 질소함유 처리수를 호기성 조건에서 질소산화물로 산화시키는 호기처리 단계; 상기 호기처리 단계로부터 월류되는 처리수를 정치시켜 내부 고형분을 침전시켜 슬러지로서 분리시키는 침전처리 단계 및 상기 슬러지가 분리배출된 상청액을 살균 및 배출시는 소독방류처리 단계로 이루어지고, 상기 호기조(4)의 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산소조(3)로 반송시키는 내부순환 반송처리 단계; 상기 침전조(5) 바닥부에서 수집된 슬러지를 상기 혐기조(2)로 반송시키는 외부순환 반송처리 단계 및 침전조(5)의 침전 슬러지중 잉여 슬러지를 농축조(7)로 이송후 농축폐기처리하는 농축처리 단계를 포함하여, 상기 혐기조(2)의 인 배출과 상기 무산소조(3)의 질소성분 배출을 촉진시키며, 상기 내부순환 배관의 내부순환 반송 및 외부순환 배관의 외부순환 반송작용이 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리 방법을 제공한다.
이하, 도면을 참조로 본 발명에 대하여, 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수 유기물, 질소 및 인의 고처리 장치의 개략적 공정을 도시한 개략도이며, 도 1b는 도 1a의 평면을 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2a는 도 1a을 단일탱크내에 패키지 형태로 장치한 개략도이며, 도 2b는 도 2a를 평면으로 개략도시한 평면도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 도 1a 내지 도 2b는 하·폐수 유입구(1), 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4), 침전조(5), 소독방류조(6), 농축조(7) 및 방류구(9)로 분할 구성되어, 상기 혐기조(2) 및 무산소조(3)에서 무동력 내·외부순환 장치를 이용하여 유기물, 질소 및 인을 고도처리하는 장치를 도시하고 있다.
상기 생물반응조인 혐기조(2) 및 무산소조(3) 바닥에는 하·폐수를 교반할 수 있는 본 발명에 따른 상향류 유체유도기의 상부에 교반기가(11,12)가 장착되어 있으며, 콘트롤박스(33)에 의해 제어 및 작동된다.
호기조(4)의 바닥상부에는 상기 콘트롤 박스에 의해 제어되는 송풍기(15)로부터 산소를 공급받는 복수개의 산기관(13)이 부착고정된다. 상기 침전조(5)는 호퍼형상으로 구성되어 있으며, 호기조(4)에서 호기처리된 하·폐수가 유입되는 유입관(17)과 상기 유입관(17)과 일체로 형성된 원통형상의 내통(18)과 슬러지 수집기(20)가 침전조(5) 중앙상부에 고정구성되어 호기조(4)에서 처리 유입된 하·폐수중 슬러지를 침전조(5) 바닥으로 침전되도록 하고 상층액은 소독방류조(6)로 유입되도록 구성되어 있으며, 침전조(7)의 처리수 월류웨어판(19)은 상기 유입관 (17)의 상부에 설치되며, 상기 상기 월류웨어판은 처리수가 직접 월류되는 원통 또는 배관을 통하여 월류될 수 있는 분리형으로 구성되어, 상기 월류제어판(19)에 구성된 조절변(32)를 이용하여 높이를 조절가능한 형태로 되어있어 균일한 월류부하 유지와 정상적인 침전을 유도하고 있다.
상기 혐기조(2)의 우측에는 농축조(7)가 구성되며 침전조(5) 하부에서 무동력 외부반송관으로부터 반송되어지는 침전슬러지의 일부를 공기를 이용하여 농축조(7)로 이송하며, 잉여슬러지 인발량은 콘트롤박스(33)에서 공기를 조절함으로서 제어되어 진다. 상기 콘트롤박스(PLC)(33)에는 원수공급 펌프의 전원공급과 혐기조 교반기(11)와 무산소조 교반기(12)의 교반속도 조절과 호기조(4)에 공기를 공급하기 위한 송풍기(15) 및 잉여슬러지 인발을 조절하는 공기량 조절 밸브(14)로 구성된다.
일반적으로 공개된 슬러지 반송설비들은 수중형 또는 입상형 펌프 등을 이용하며, 별도의 배관설비를 설치한 후 그 유량을 조절하기 위해 배관에 밸브를 설치하여야 하지만, 상기 본원 발명은 별도의 펌프설비 없이 상기 상향류 유체유도기의 상부에 장착된 교반기(11,12)가 회전하면서 유체를 가속하여 발생하는 하부의 상승현상을 이용하여 슬러지를 반송시키는 무동력 내·외부 순환장치이다. 상기 무동력 내·외부 순환장치는 내부반송관으로서 호기조(4) 하부로부터 망사형 흡입구가 구성되며, 호기조(4) 본체와 일체로 구성되어 무산조(3)까지 연결되어 있으며,그 끝단에는 상기 언급한 내부반송용 상향류 유체유도기가 구성되며, 그 상부에는 교반기(12)가 구성되어 있다. 또한 외부반송관으로서 침전조(5)의 슬러지 수집기(20) 하부로부터 망사형 흡입구가 구성되며, 침전조(5) 본체와 일체로 구성되머 혐기조(2)까지 연결되어 있으며, 그 끝단에는 상기 언급한 외부반송용 상향류 유체유도기가 구성되며, 상기 상향류 그 상부에는 교반기(11)가 구성되어 있다.
본 발명에 따른 무동력 내·외부순환장치로 이루어지는 유기물, 질소 및 인의 고도처리 장치는 도 2a 및 도 2에 도신된 바와 같이 단일탱크내에 구성됨으로서 패키지(Package) 형태의 장치로 구성될 수 있으며, 그 작동관계는 다음과 같다.
하·폐수의 유입구, 제 1 처리인 생물학적처리부로서 혐기조(2),
무산소조(3) 및 호기조(4)로 분할하고, 제 2처리부로서 침전조(5), 농축조(7), 소독방류조(6)로 분할하여, 상기 혐기조(2), 무산소조(3) 및 호기조(4)에서 호기성 조건하에 하폐수를 처리한다.
상기 하·폐수의 처리는 국내 하·폐수의 C/N비가 낮아 무산소조의 탈질화 반응시 부족한 유기탄소원을 처리된 하·폐수로 대치하여 별도의 유기탄소원이 필요하지 않도록 하·폐수를 혐기조와 무산소조에 후술하는 내부반송관과 외부반송관으로 구성된 무동력 내부순환장치를 이용하여 분할 공급한다.
상기의 무산소조로의 분할 공급은 호기조(4) 하부에 구성되고, 망사형 흡입구(23)가 형성되고 호기조 본체와 일체로 형성된 내부반송배관(25)을 통해 상기 호기조에서 산화된 질소산화물을 콘트롤박스(33)의 송풍기를 이용하여 흡입시켜 무산소조로 내부반송시킨다. 상기 무산소조(3)로의 내부반송량은 상기 본체 일체형 내부반송배관(23)의 유체 조절각(31)과 상부에 교반기가 부착된 내부반송용 상향류 유체유도기(28)부의 내부 흡입공(29)의 규격(크기 : 20mm 내지 60mm 공수: 4공 내지 ∞)에 의해 결정되며, 유체 조절각(31)의 개폐정도 및 무산소조교반력에 의한 하부 감압에 의해 반송량을 100 내지 300% 범위로 조절할 수 있다. 또한, 상기 혐기조로의 분할 공급은 침전조(5)에서 침전으로 처리수와 분리 농축된 슬러지의 인을 재용출시키기 위하여 침전조(5) 하부에 구성되며, 망사형 흡입구(22)가 형성되고 침전조 본체와 일체로 형성된 외부순환 배관(24)을 통해 상기 침전조에서 침전 분리된 슬러지를 콘트롤박스(33)의 송풍기를 이용하여 흡입시켜 혐기조로 외부반송시킨다. 상기 혐기조(2)로의 외부반송량은 상기 상기 본체 일체형 외부반송배관(24)의 유체 조절각(30)과 상부에 교반기가 부착된 외부반송용 상향류 유체유도기(26)부의 내부 흡입공(27)의 규격(크기 : 30mm 내지 90mm, 공수: 4공 내지 ∞)에 의해 결정되며, 유체 조절각(30)의 개폐정도와 혐기조 교반력에 의한 하부 감압에 의해 반송량을 40 내지 200% 범위로 조절할 수 있다.
상기 혐기조, 무산소조 및 호기조에서 고도처리된 하폐수를 침전조(5)에서 침전시킨다. 상기 침전조에서 침전시킨 다음 침전조(5)의 슬러지중 외부반송 후 잔류된 농축 잉여 슬러지를 농축조(7)로 이송후 농축, 폐기처리한다. 상기 침전조(5)의 방류수를 소독방류조(6)에 저장한 후 소독하여 방류처리한다.
상기 무산소조 교반기(12)는 또한 혐기조에서 월류되어 유입되는 원수를 호기조(4) 하부의 본체 일체형 내부반송배관(25)으로부터 반송되는 슬러지의 유기탄소원으로 탈질처리 하도록 교반작용한다. 상기 혐기조 교반기는 또한 침전조(5)의바닥에 침전된 일부 슬러지의 인을 방출하도록 하기 위해, 혐기조(2)로 반송된 슬러지와 유입구로 유입된 원수를 혼합하도록 교반작용한다. 상기 호기조(4)의 하부에 설치된 산기관은 송풍기(15)에 의해 질산화 및 탈질을 돕기 위해 산소를 공급하도록 구성되어 있다.
도 3a는 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 측면을 개략적으로 도시한 측면도이며, 도 3c는 도 3a 및 3b의 상향류 유체 유도기 보다 상세히 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 언급한 무동력 내·외부 순환장치의 구성을 보다
자세히 설명하면 다음과 같다. 상기 무동력 내·외부환장치의 내부순환배관은 호기조로부터 무산소조(외부순환배관은 침전조로부터 혐기조)에 걸쳐 구성되며 하부에서 일체로 구성되었다, 상기 호기조 또는 침전조의 내부 또는 외부순환배관의 입구에 망사형 유입구(22,23)가 구성되며 소정의 위치에 수동손잡이로 유체를 조절할 수 있는 유체조절각(30,31)이 구성된다. 상기 호기조 또는 침전조로부터 연결된 무산소조 또는 혐기조의 내부 또는 외부순환배관의 끝단부에는 내부흡입공이 형성되고 상부에 교반기(11,12)가 구성된 원통형 형태의 상향류 유체유도기가 부착구성된다.
상기 상향류 유체유도기(26,28)는 상기 언금한 바와 같이 원형통 형태로 되어 있으며, 원통내 상부에는 교반기(11,12)가 설치되어 있다. 상기 교반기(11,12)는 교반기의 설치위치를 변화시킴으로서 횡향류 또는 직상류식으로 설치가 가능하며, 중간부에는 필요 반송량을 결정하도록 가공된 내·외부흡입공(27,28)이 구성된다.
상기 내부흡입공(27,28)으로 유입되는 반송량은 본체 일체형 배관(24,25)의 소정의 위치에 형성된 수동유체 유체조절각으로 조절시 변동되는 배관내 압력변화를 내·외부흡입공(27,28)으로 흡입되는 양을 변동시킴으로서 일정량을 유지시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무동력 내·외부 순환장치의 상향류유체유도기의 사진도면 이며, 도 4b는 도 4a의 상향류 유체유도기의 상부에 장착된 교반기를 도시하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 도 4는 도 3a 내지 도 3c의 무동력 내·외부순환장치를 설명하기 위한 설치사진 도면으로서 원통형 형태로서 내측상부에는 반응조를 수중에서 교반하는 교반기 구성되고, 하부가 상향류 유체유도기(26,28)를 형성한다. 상기 상향류 유체유도기의 중간부이고 상기 본체 일체형 내·외측순환배관(24,25)위치의 상단에 일정한 반송량과 반송량 조절시 배관내 압력을 유지하는 역할을 하는 내부흡입공(27,28)이 구성되어 있음을 설명한다.
상기 무동력 내·외부 순환장치의 상향류 유체유도기(26, 28)의 반송량의 결정은, 반송량 = 교반기 흡입력 - 내부흡입량으로 결정하며, 상기 무동력 순환장치의 상향류 유체유도기(26, 28)에 가공된 내부흡입공(27, 29)으로 반응조내의 혼합액을 흡입시켜 필요반송량을 일정하게 유지하며, 반응조내 교반에 영향을 미치지 않도록 한다.
상기 내·외부순환배관의 반송량은, 유량 = 통과면적 × 유속에 의해 상기본체 일체형 배관(24,25)의 개방면적을 조절하는 유체 조절각(30,31)의 각도를 유체 흐름방향에 따라 0°내지 90°범위로 조절함으로서 이루어진다. 상기 각도 전환시 기존 유량에 대한 저항으로 인한 배관의 유속의 증가 또는 감소현상은 상향류의 직접적 영향을 받는 상향류 유체유도기(26,28)의 내부흡입공(27,29)으로 흡입되는 유체의 속도가 등가 또는 감소함으로서 그 영향을 최소화 할 수 있다.
또한, 반송에 필요한 동력이 전혀 필요없으며, 교반시 필요동력의 증가도 발생하지 않는다.
따라서, 본 발명은 일반적으로 공개되어 있는 혐기조, 무산소, 호기 반응조를 이용한 질소, 인 제거 공정 중에서 연속흐름식으로 처리하는 경우에는 내부반송과 외부반송에 필요한 별도의 펌프류 또는 송풍기 장치를 설치하거나 연속회분식으로 처리할 경우 별도의 유량조정조의 설치나 병렬식으로 반응조을 구성하여야 하는 것과는 달리 무동력 내·외부 순환장치로 탈질처리를 위해 호기조(4)의 슬러지를 무산소조(3)로 이송하고, 침전조(5)의 일부 슬러지로부터 인을 방출하도록 하기 위해 혐기조로 이송함으로서 동력비 및 유지관리비를 절감할 수 있다.
본 발명에 의한 장치와 방법의 효과를 다음에 예시하는 실시예를 통하여 기술하고자 하며, 하기의 실시예는 본 발명의 효과 및 기술적 구성을 예시할 목적으로 제시된 것이 아니며, 이것으로 본 발명의 범위를 제한하고자 한 것은 아니다.
실시예
본 발명의 장치를 이용해서 하폐수를 처리함에 있어서, "G"시 환경사업소의 생활계수를 연속적으로 주입하여 처리하였다. 수질분석결과와 처리효율은 다음과같다.
본 발명의 실시를 혐기조(1.46㎥), 무산소조(4.79㎥), 호기조(6.25㎥)로 구성하고, 호기조에서 무산소조로의 내부순환과 침전지 하부에서 혐기조로의 외부반송을 무동력 순환장치를 적용한 결과, 수리학적 체류시간은 6hrs이고, 처리용량은 50㎥/day였다. 처리수 수질은 별도의 수처리제를 첨가하지 않은 상태였다.
상기 표 1의 결과는 질소 처리와 인처리에 있어서, 무동력 내·외부 순환장치로 혐기조와 무산소를 운영시 무산소조의 탈질화와 혐기조의 인제거 반응에 있어서 충분한 슬러지 순환이 되고 있음을 보이고 있으며, 일반 입상형 펌프로 슬러지순환을 시행시 보다 월간 전체 전력비가 14.6 ∼ 34.5%절감되고 있음을 나타냈다.
상기 기술한 본 발명의 구성 및 작용에서 살펴본 바와 같이 본원 발명의 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수 유기물, 질소 및 인의 고도처리 장치 및 기술을 이용할 경우 유기물, 질소 및 인의 제거 공정시 반송효율 및 동력비 절감효과가 현저한 장점을 가지고 있다. 그 구체적인 처리효율은 본원 발명의 실시예에서도 상세히 기술되어 있음을 알수 있다.
Claims (10)
- 유입구(1), 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4), 침전조(5), 방류조(6), 농축조(7)로 이루어진 유기물, 질소, 인을 포함한 하·폐수 고도처리 장치에 있어서,제 1 처리부로서 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4)로 분할하고, 제 2 처리부로서 침전조(5), 농축조(7), 소독방류조(6)로 분할되며,인 분해용 혐기성 미생물이 함유되어 있고, 유입수 및 처리된 슬러지의 혼합물로부터 인을 용존상으로 방출하는 혐기조;상기 혐기조에서 월류된 혼합수와 유기탄소원인 질산성 질소함유물의 혼합물로부터 질소를 가스상태로 제거 및 배출시키는 무산소조;상기 무산소조에서 월류된 미처리 질소함유 처리수를 호기성조건에서 질소산화물로 산화시키는 호기조;상기 호기조로부터 월류되는 처리수를 정치시켜 내부 고형분을 침전시켜 슬러지로서 분리시키는 침전조 및 상기 슬러지가 분리배출된 상청액을 살균 및 배출시는 소독방류조로 이루어지고, 상기 호기조의 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산조로 반송시키는 내부순환 반송관;상기 침전조 바닥부에서 수집된 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키는 외부순환 반송관; 및침전조의 침전 슬러지중 잉여 슬러지를 농축조로 이송후 농축 폐기처리하는 농축조를 포함하여,상기 혐기조의 인 배출과 상기 무산소조의 질소성분 배출을 촉진시키며, 상기 내부순환 반송관의 내부순환 반송 및 외부순환 반송관의 외부순환 반송작용이 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치가 단일 탱크내에 구성된 패키지 형태인 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 호기조에서 호기처리된 하·폐수가 유입되는 유입관과 상기 유입관과 일체로 형성된 원통형상의 내통과 슬러지 수집기가 침전조 중앙상부에 고정구성되어, 호기조에서 처리 유입된 하·폐수중 슬러지를 침전조 바닥으로 침전되도록 하고 상충액은 방류조로 유입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 침전조내의 월류웨어가 원통 또는 분리형으로 구성있고, 균일한 월류부하 유지와 정상적인 침전을 유도하도록 하기 위해 높이를 조절할 수 있는 웨어판 조절변이 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 혐기조내부에 농축조가 구성되어 침전조 하부에서 무동력 외부반송장치로부터 반송되어지는 잉여슬러지의 인발량을 조절하기 위해 콘트롤박스에 의해 제어되는 공기량 조절밸브가 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 무동력 순환장치가 망사형 유입부, 본체 내·외부순환배관, 유체 조절각, 내부흡입공 및 상향류 유체유도기로 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하·폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 상향류 유체유도기 상부에 교반기가 구성되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 상향류 유체유도기에 가공된 내부흡입공은 내부반송일 경우에는 크기가 Ø20㎜ 내지 Ø60㎜이고, 공수는 4공 이상이며, 외부반송일 경우에는 크기가 Ø30㎜ 내지 ØØ90㎜이고, 공수는 4공 이상인 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 유체 조절각이 유체 흐름방향에 따라 0。∼90。범위로 조절되는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 따른 장치를 이용한 하·폐수 고도처리 방법에 있어서,제 1 처리부로서 혐기조(2), 무산소조(3), 호기조(4)로 분할하고, 제 2 처리부로서 침전조(5), 농축조(7), 소독방류조(6)로 분할하여, 인 분해용 혐기성 미생물이 함유되어 있고, 유입수 및 처리된 슬러지의 혼합물로부터 인을 용존상으로 방출하는 혐기처리 단계;상기 혐기처리 단계에서 월류된 혼합수와 유기탄소원인 질산성 질소함유물의 혼합물로부터 질소를 가스상태로 제거 및 배출시키는 무산소조처리 단계;상기 무산소조처리 단계에서 월류된 미처리 질소함유 처리수를 호기성조건에서 질소산화물로 산화시키는 호기처리 단계;상기 호기처리 단계로부터 월류되는 처리수를 정치시켜 내부 고형분을 침전시켜 슬러지로서 분리시키는 침전처리 단계; 및상기 슬러지가 분리배출된 상청액을 살균 및 배출시는 소독방류처리 단계로이루어지고,상기 호기조의 바닥에 침전된 슬러지를 상기 무산조로 반송시키는 내부순환 반송처리 단계;상기 침전조 바닥부에서 수집된 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키는 외부순환 반송처리 단계; 및침전조의 침전 슬러지중 잉여 슬러지를 농축조로 이송후 농축폐기처리하는 농축처리 단계를 포함하여,상기 혐기조의 인 배출과 상기 무산소조의 질소성분 배출을 촉진시키며, 상기 내부순환 반송관의 내부순환 반송 및 외부순환 반송관의 외부순환 반송작용이 무동력으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 내·외부 순환장치를 이용한 하폐수의 유기물, 질소 및 인의 고도 처리 방법.
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