KR100464244B1 - 고농도 하폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고농도 하폐수 처리장치에 관한 것으로, 일반 생활하수 및 오수, 하폐수 중에 함유되어 있는 영양염류(질소, 인)등의 유기물 농도가 높은 하폐수를 제거하는데 있어, 유기물 제거 시 하폐수를 처리하는 시간을 감소시키고, 택지의 용적을 줄일 수 있는 고부하반응조와 저부하반능조를 구성한 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 하폐수 처리장치에 설치되는 반응조를 경사판을 구비한 고부하 반응조와 저부하 반응조를 구비하여 고농도의 하폐수를 고부하반응조에서 1차처리한 후 저부하 반응조를 통과하여 하폐수를 처리함으로서 고농도의 하폐수를 처리하는 반응조의 규모를 줄일수 있고, 또한 하폐수의 반응시간을 감소 시킬 수 있어 강화되는 질소와 인의 농도를 규제 농도 이하로 줄일 수 있는 하폐수 처리장치를 제공함으로서, 고도처리법을 실시하는 소규모 하수처리장에 적용되어 하폐수 처리 장치의 부대설비 개축비용 및 택지의 규모를 극소화하여 경제적으로 설치비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

고농도 하폐수 처리장치 {Thick sewage disposal facilities}

본 발명은 고농도 하폐수 처리장치에 관한 것으로, 일반 생활하수 및 오수, 하폐수 중에 함유되어 있는 영양염류(질소, 인)등의 유기물 농도가 높은 하폐수를 제거하는데 있어, 유기물 제거 시 하폐수를 처리하는 시간을 감소시키고, 택지의용적을 줄일 수 있는 고부하반응조와 저부하반능조를 구성한 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

현재 환경부에서는 2001년부터 특별대책지역과 기타지역의 신규 하수처리장의 방류수 기준을 강화할 예정이며, 2005년까지 기존의 하수처리장에 대해서도 확대할 계획이다. 따라서 현재 유기물과 부유고형물 제거만을 위해 가동 중인 대부분의 하수처리장 공정들은 영양염류(질소, 인) 제거가 가능한 고도처리공정으로 대체가 시급한 실정이다. 이러한 고도처리시설 및 처리 시설물의 증설은 매우 많은 경비가 소요되므로 경쟁력의 약화를 초래할 수 있다.

질소 처리를 위해 요구되는 반응은 질소화합물을 NO₂ ^-, NO₃ ^-등으로 산화시키는 호기의 질산화 과정과 산화된 질소 화합물을 에너지 전달 구조의 전자 수용체로 활용함으로써 질소 가스로 만들어 탈기시키는 무산소의 탈질산화 과정이 필요하다. 또한, 인 처리를 위해 요구되는 반응은 시스템 내에서 세포에 농축된 인을 미생물과 함께 제거함으로써 수중의 인을 처리하는 것으로 혐기 상태에서 미생물 내에 있는 인을 체외로 방출시키는 인 방출과 인을 과잉으로 섭취시키는 호기상태가 요구된다.

대부분의 고도처리공정은 혐기와 호기를 개별적 반응조로 구성하고 있으며, 질소와 인을 동시에 처리할 수 있는 공정인 A2/O에서 효율을 높이기 위한 변형된 공정들이 여러 연구자들에 의해 발전되었다.

질소 및 인의 제거효율은 공정의 선택과 유입수 성상에 따라 달라질 수 있으며, 처리효율에 관여하는 가장 중요한 인자는 유기물과 질소의 비(C/N ratio) 및 유기물과 인의 비율(C/P ratio)이다. 질소제거에 쓰이는 유기물은 타가영양 미생물(heterotrophics)에 의한 탈질반응에서 사용이 되며, 인제거시에는 혐기상태에서의 인 방출 반응에 이용이 된다. 따라서 질산화 반응에서의 유기물은 필요 없어 간헐적 산소 주입과 유입수의 흐름을 자주 제어하도록 하였다.

최근 질소와 인의 규제가 엄격해지고 있어 기존의 공정 개선 및 질소·인 제거 공정의 신축이 필요하나, 경제적인 문제에 직면하고 있다. 특히, 대부분의 하수처리장 및 축산폐수 처리장이 연속 포기식 활성 슬러지 공법으로 되어 있어 질소 인 제어를 위해서는 많은 문제점을 내포하고 있다.

이러한 기존 처리장의 고도처리 방법을 시행하기 위해서는 많은 투자비용이 필요함으로 소규모 하수처리에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 2001년부터 특별대책지역과 기타지역의 신규 하수처리장 방류수질 기준이 강화되어 고도처리법이 소규모 하수처리장에 적용되기 위해서는 많은 부대설비의 개축이 필요하여 경제적인 부담으로 작용됨으로서, 반응조의 반응시간을 확보할 수 있도록 경사판을 갖는 고부하 반응조와 저부하 반응조를 설치하여 강화되는 질소와 인의 농도를 극소의 규모로도 규제 농도 이하로 줄일 수 있는 고농도 하폐수 하폐수 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 고농도 하폐수가 유입되는 유입관과, 상기 유입관 일측에 연결되어 유입되는 고농도 하폐수를 처리하고, 하폐수의 슬러지를 제거하는 침전부가 설치된 고부하반응조와, 상기 고부하반응조에서 1차 처리된 저농도 하폐수를 2차 처리하는 저부하반응조와, 상기 저부하반응조와 연결되어 2차 처리된 처리수의 슬러지를 제거하는 최종침전조와, 상기 최종침전조에서 일측에 연결되어 슬러지가 제거된 처리수를 배출하는 배출관이 유기적으로 연결 구성되어진다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 하폐수 처리장치를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 침전부를 도시한 요부 평면 작용상태도,

도 3은 본 발명에 따른 침전부를 도시한 요부 측단면 작용상태도,

도 4는 본 발명에 따른 고농도 하폐수 처리장치를 도시한 다른 실시예.

<도면의 주요부위에 대한 부호설명>

1 : 유입관 2 : 고부하반응조

3: 침전부 31 : 경사판

311 : 경사편 32 : 배송로

4 : 저부하반응조 5 : 침전조

6 : 배출관 7 : 외부순환로

이에 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 고농도 하폐수 처리장치를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 고농도 하폐수 처리장치를 도시한 계략 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 침전부를 도시한 요부 평면 작용상태도, 도 3은 본 발명에 따른 침전부를 도시한 요부 측단면 작용상태도, 도 4는 본 발명에 따른 고농도 하폐수 처리장치를 도시한 다른 실시예이다.

도면에 도시된 바와 같이 하폐수 처리장치는 생활하수, 공장폐수, 농축산폐수 등의 고농도 하폐수를 정화하는데 있어서, 하폐수의 처리장치에 고농도 하폐수가 유입되는 유입관(1)과, 상기 유입관(1) 일측에 연결되어 유입되는 고농도 하폐수를 처리하고, 상기 하폐수의 슬러지를 제거하는 침전부(3)가 설치된 고부하반응조(2)가 구성되어진다.

이러한, 상기 고부하 반응조(2)는 미생물에 의한 유기물의 분해섭취는 미생물의 증가를 초래하므로 양분의 공급과 반응조내 미생물량 사이에 알맞는 평형을 유지하여야 하는데 이를 위해 F/M비를 6~8㎏BOD/㎥·일로 하는 것이 바람직하며 반응조의 혼합액 부유물질로서 폭기조내의 미생물인 MLSS(MixedLiquor Suspended Solid)의 양은 3000~4000㎎/ℓ로 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 고부하반응조(2)에 설치된 침전부(3)는 다수개의 경사편(311)이 소정의 각도를 갖도록 기울어져 설치되고, 상기 경사편(311)들은 각각 소정거리 이격되어 설치된 경사판(31)으로 구성되어 상기 고부하반응조(2)의 처리수가 유출되는 방향으로 설치되며, 상기 경사판(31)의 외둘레에는 경사판에서 슬러지가 걸러진 처리수를 다음 반응조로 이송시키기 위해 배수로(32)를 설치하는 것이 바람직 할 것이다.

상기 고부하반응조(2)의 침점부(3)에 의해 1차 처리된 저농도 하폐수를 2차 처리하는 저부하반응조(4)는 저농도 하폐수에 적절한 반응작용이 이루어지도록하기 위해 F/M비를 0.1~1.1㎏BOD/㎥·일로 하는 것이 바람직하며, MLSS(MixedLiquor Suspended Solid)의 양은 3500~4500㎎/ℓ로 하는 것이 바람직할 것이다

상기 저부하반응조(4)는 저농도 하폐수를 2차 처리하고 그 일측에 연결구성된 최종침전조(5)로 이동시켜 처리수내의 슬러지 등을 제거한 후 정화된 처리수를 배출관(6)으로 이송시켜 외부로 방류하게되는 것이다.

이러한 처리장치가 원활히 작동되기 위해 서는 최종침전조(5)에서 고부하 반응조(2)에서 저부하 반응조(4)를 연결하는 연결관(21)에 연결 구성되는 외부순환로(7)가 설치되는 것이 바람직할 것이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 침전부(3)는 상기 고부하반응조(2)의 전단부에서 고농도 하폐수가 반응작용하여 1차러리된 후 후단부에 설치된 침전부(3)의 경사판(31)에 의해 1차처리된 처리수의 슬러지를 제거하여 저농도의하폐수로 정화하여 배출되도록 하는 하는 것이다.

또한, 상기 침전부(3)의 경사판(31)의 작용은 상기 고부하 반응조(2)의 밑바닥면에서 경사판(31)의 각각의 경사편(311)을 사이를 따라 상부로 상승하면서 1차 처리수의 슬러지 등이 제거되면서 경사편(311)의 끝단보다 낮게 설치된 배수로(32)로 이동하게 되는 것이다.

이때, 상기 경사판(31)의 상측 끝단은 웨어 역할을 하여 슬러지가 배수로(32)에 유입되는 것을 방지하는 것이다.

도 4는 다른 실시예로 상기 처리장치의 기본적인 구성 및 작용은 동일하나, 단지 상기 고부하반응조(2)에 침점부(3)를 설치하지 않고, 침전부(3)가 행하는 슬러지 제거역활을 하는 중간침전조(8)를 따로 설치하여 상기 고부하반응조(2)에서 1차 처리된 처리수인 저농도 하폐수를 저부하반응조(4)로 이송시키는 것이다.

위와 같은 처리장치가 원활히 작동하기위해서는 중간침전조(8)에서 고부하반응조(2)의 앞 유입관(1)에 연결구성되는 외부순환로(9)를 설치하는 것이 바람직 할 것이다.

본 발명은 하폐수 처리장치에 설치되는 반응조를 경사판을 구비한 고부하 반응조와 저부하 반응조를 구비하여 고농도의 하폐수를 고부하반응조에서 1차처리한 후 저부하 반응조를 통과하여 하폐수를 처리함으로서 고농도의 하폐수를 처리하는 반응조의 규모를 줄일수 있고, 또한 하폐수의 반응시간을 감소 시킬 수 있어 강화되는 질소와 인의 농도를 규제 농도 이하로 줄일 수 있는 하폐수 처리장치를 제공함으로서, 고도처리법을 실시하는 소규모 하수처리장에 적용되어 하폐수 처리 장치의 부대설비 개축비용 및 택지의 규모를 극소화하여 경제적으로 설치비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 고부하 반응조에 경사판을 설치함으로서 최종침전조의 역할인 슬러지 제거를 고부하 반응조에서 같이 함으로서, 하폐수 처리장치의 부대설비를 극소화 할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖은 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 고농도 하폐수가 유입되는 유입관(1)과;

   상기 유입관(1) 일측에 연결되어 있으며 다수개의 경사편(311)이 소정거리로 이격 및 나열되고 상기 경사편에 의해 슬러지가 제거된 처리수가 이동하는 배송로(32)가 설치된 침전부(3)와;

   상기 침전부(3)가 설치된 고부하반응조(2)와;

   상기 고부하반응조(2)에서 1차 처리된 저농도 하폐수를 2차 처리하는 저부하반응조(4)와;

   상기 저부하반응조(4)와 연결되어 2차 처리된 처리수의 슬러지를 제거하는 침전조(5)와;

   상기 침전조(5)의 일측에 연결되어 슬러지가 제거된 처리수를 배출하는 배출관(6);이 유기적으로 연결 구성된 것에 있어서,

   상기 고부하 반응조(2)는 양분의 공급과 미생물량 사이에 알맞는 평형을 유지하도록 F/M비를 6~8kgBOD/㎥로 하고, 반응조의 혼합액 부유물질로서 폭기조내의 미생물인 MLSS의 양은 3000~4000mg/ℓ로 구성되고,

   상기 저부하 반응조(4)는 저농도 하폐수에 적절한 반응작용이 이루어지도록 F/M비를 0.1~1.1kgBOD/㎥로 하고, MLSS의 양은 3500~4500mg/ℓ로 구성되는 것을 특징으로 하는 고농도 하폐수 처리장치.
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