KR100473885B1 - 자연부상식 상등수 배출장치 및 배출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부력이 있는 부체를 이용하여 일정한 수면하의 상등수만을 배출시킬 수 있도록 구성된 자연부상식 상등수 배출장치에 관한 것으로서, 상등수 유입구가 배출기 이외에는 항상 수면 위 일정높이에 부유상태로 위치되어 스컴 등의 고형물질과 접촉하지 않도록 구성되어 있으므로, 청정한 상등수를 얻을 수 있으며 반응조 하부의 침전슬러지가 부상되지 않은 상태에서 상등수를 배출할 수 있는 효과가 있는 발명이다.

Description

자연부상식 상등수 배출장치 및 배출방법 {spontaneous-floating type decanter and decanting method thereby}

본 발명은 연속회분식 반응조(sequencing batch reactor; SBR)를 이용하는 수처리공정에 있어서 침전공정 후의 상등수의 배출에 사용되는 배출장치 및 이를 이용한 상등수 배출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부력이 있는 부체를 이용하여 일정한 수면하의 상등수만을 배출시킬 수 있도록 구성됨으로써 상등수 표면의 스컴, 부유물 및 기타 발생물질들은 배출하지 않도록 하는 자연부상식 상등수 배출장치 및 배출방법에 관한 것이다.

수처리란 미생물을 이용하는 생물학적 방법 또는 약품 등을 이용하는 화학적 방법을 통하여 수중의 질소, 인, 유기물질 등의 오염물질을 안정화된 물질로 전환시키는 것을 말한다. 일반적으로 생물학적 방법이 처리 후의 부산물 발생 및 처리비용의 측면에서 화학적 방법에 비하여 유리하므로, 현재 사용되고 있는 수처리기술은 생물학적 방법이 그 대부분을 차지하고 있다. 그러나, 생물학적 수처리공정에서는 하·폐수의 유입초기 또는 처리 후의 상등수와 침전슬러지의 분리가 어려워 미생물 또는 스컴 등이 상등수와 함께 배출되게 되어 처리과정이 복잡해지거나 처리효율이 저하되는 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 생물학적 수처리공정에서는 중력식 또는 기계식 방법에 의한 침전공정을 거쳐 층분리된 고형물과 상등수를 어떻게 효과적으로 분리하느냐가 처리효율에 있어서 중요한 인자로 작용하게 된다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 미생물 및 부유물, 스컴 기타 발생물질들이 상등수와 함께 배출되는 것을 방지하는 여러 방법들이 사용되고 있다. 즉, 펌프를 이용하여 상등수를 강제로 이송시키는 방법, 사이폰(siphon) 원리에 의한 강제배출방법, 여과막을 이용하는 방법 및 부상식 배출장치를 이용하는 분리방법 등이 그 예이다. 그러나, 펌프를 이용하여 상등수를 강제로 이송시키는 방법은 상등수와 함께 침전슬러지가 동시에 이송되거나 수면의 스컴이 동시에 배출되어 배출수 내 고형물의 농도를 증가시키게 되고, 반응조 내 생물량을 저하시키는 문제가 있다. 사이폰 원리에 의한 강제배출은 고정된 지점에서 상등수의 배출이 이루어지므로 유입유량이나 반응조의 운전상태 및 미생물의 상태에 따라 상등수 배출량을 조절하기 어려워 안정적인 수처리효율을 얻을 수 없는 문제가 있다. 또한, 여과막을 이용하는 방법은 상등수와 고형물의 분리효과는 탁월하지만, 상등수 및 그 처리수를 펌핑해 주어야 하므로 별도의 동력비가 소모되며, 막모듈 자체의 비용이 과다하다는 문제가 있다.

본 발명에 의한 자연부상식 상등수 배출장치는 부상식 배출장치를 이용하는 상등수 분리방법에 해당하며, 이는 크게 인양식 배출장치를 이용하는 방법과 부유식 배출장치를 이용하는 방법의 두 분류로 나눌 수 있다. 먼저 인양식 배출장치를 이용하는 상등수 분리방법은 유입기, 반응기, 침전기 동안에는 인양장치를 구동하여 배출장치를 수면 위의 일정 높이로 인양해 두었다가 배출기에 이를 일정 깊이로 하강시켜 자동배출밸브를 열어 상등수를 배출시키는 방법으로, 상등수와 고형물의 분리효율은 높으나 배출장치를 상승·하강시키기 위한 인양장치의 구동수단을 이용하므로 동력비와 설비비가 소요되어 비경제적이며, 상등수의 배출과 함께 인위적으로 외부에서 배출장치를 지속적으로 하강시켜 주어야 하는 문제가 있다. 또한, 부유식 배출장치를 이용하는 상등수 분리방법은 상등수 배출장치가 부체의 부력에 의하여 소정의 깊이로 잠겨 부유된 상태로 운전되며, 이 때 상등수 유입구는 항상 수면 아래에 일정깊이를 유지하며 자동배출밸브의 작동으로 상등수의 배출유무가 결정된다. 이러한 상등수 분리 및 배출방법은 동력비가 적게들어 경제적이나, 반응기 동안 배출장치 유입구가 수면 아래에 위치하게 되므로 스컴 등이 부착되거나 방류수 유입구 내로 유입되어 상등수와 함께 배출되는 문제가 발생한다.

최근에는 유압을 이용하여 배출장치를 기계식으로 상하유동시키는 방법이 개발되었는데, 이는 처리의 효율성은 높으나 비싼 제작비와 가동시의 과다한 동력비가 문제되고 다양한 자동 메카니즘에 의해서 작동되므로 작동불량시 자체적인 보수가 어려운 문제가 있고, 특히 시설이 방대하기 때문에 소규모 오폐수처리장에 설치하는 것은 불가능하다는 문제가 있다.

상기에 언급한 바와 같이 종래의 기술은 효율성이 매우 낮거나 고가이면서 대형 구조물로 구성되어야 적정의 효과를 유도할 수 있어 범용적으로 사용하거나 소규모 오폐수처리장에 적용하는 데에는 많은 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 고려하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 오·폐수처리공정 특히 연속회분식 반응조를 이용한 질소, 인 등의 생물학적 제거공정에서 상등수를 미생물, 부유물, 스컴 및 기타발생물질로부터 효율적이고 경제적으로 분리할 수 있도록 하기 위한 상등수 배출장치 및 이를 이용하는 상등수 배출방법을 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적은 상등수를 반응조의 외부로 배출하기 위한 상등수 배출장치에 있어서, 측면에 상등수 유입구(11)가 하향으로 형성되어 있고, 상부에는 통기관(12)이 형성되어 있고, 하부 중앙에는 유입된 상등수가 배출되는 방류구(14)가 형성되어 있는 방류기(1)와; 상기 방류기를 수직이동시키기 위한 부체(2)와; 상기 방류기의 유입구가 형성되지 않은 측면에 연결설치되어 있으며, 상기 부체를 수납하기 위한 하우징(21)과; 상기 부체와 상기 하우징을 통과하여 설치되고, 반응조의 내부에 수직으로 고정설치되어 일정깊이 내에서의 상기 부체 및 방류기의 이동을 유도하기 위한 걸림판(31)이 형성되어 있는 방류기 유도봉(3)과; 상기 방류기 하부의 방류구와 연결설치되는 신축관(4)과; 상기 신축관과 연결되어 있고 배출자동밸브(42)가 설치되어 상등수를 반응조의 외부로 배출하기 위한 배출배관(41)과; 하단부는 상기 배출배관과 연결되고 상단부는 반응조의 유효운전수심의 바로 아래까지 연장되어 수직으로 형성되어 있고, 유입자동밸브(51)가 설치되어 상등수가 유입되는 상등수 유입배관(5)을 포함하여 구성되는 자연부상식 상등수 배출장치를 제공함으로써 달성하였다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 유입자동밸브(51)를 열어 반응조의 상등수를 방류기(1) 내로 유입시켜 부력을 감소시키는 단계; 상기 유입자동밸브를 닫고, 배출자동밸브(42)를 열어 상등수를 배출하여 수위가 하강함에 따라 상기 방류기가 방류기 유도봉(3)을 따라서 걸림판(31)에 도달할 때까지 하강하는 단계; 걸림판에 도달한 방류기 내의 상등수가 배출되어 부력이 상승하여 방류기가 수면 위로 상승하는 단계; 상기 배출자동밸브를 닫고, 반응조에 유입수가 유입되면서 수위가 상승함에 따라 방류기가 방류기 유도봉을 따라 상승하는 단계로 구성되는 자연부상식 상등수 배출방법을 제공함으로써 달성하였다.

본 발명의 방류기와 하우징은 연결설치되고 양 구성요소의 하단면은 동일평면을 형성하므로, 본 명세서에서 사용한 '방류기'라는 용어는 그 구성요소를 개별적으로 설명하는 경우를 제외하고는 별도의 부연설명이 없는 한 방류기 뿐만 아니라 하우징을 통칭하는 것으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 측면도이다. 도 2 이하의 도면에는 표현상의 편의를 위하여 하우징을 생략하고 부체만을 도시하였다.

생물학적 오·폐수 처리공정 특히 연속회분식 반응조를 이용한 질소·인 등의 오염물질 제거공정에 있어서, 상등수만을 배출시키기 위한 본 발명의 자연부상식 상등수 배출장치는 크게 방류기(1)와 이에 부력을 주기 위한 부체(2), 방류기와 부체의 이동을 유도하는 방류기 유도봉(3) 및 상등수를 배출시키기 위한 제반설비들을 포함하여 구성된 것으로, 종래의 공지기술들과 달리 외부에서 동력의 공급없이 부체를 이용하여 방류기를 구동할 뿐만 아니라 상등수의 배출 또한 유체의 흐름을 이용하여 유도하며, 연속회분식 반응공정에 있어서 배출기(decant time)를 제외하고는 항상 방류기의 유입구가 수면 위로 부상되어 유입구에 미생물이 부착생장하는 것을 방지할 수 있는 데에 그 특징이 있다.

도 1, 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자연부상식 배출장치는 상등수가 유입되어 배출되는 방류기(1)와, 방류기에 부력을 주기 위한 부체(2)와, 상기 부체를 수납하며 상기 방류기와 연결설치되는 하우징(21)과, 상기 방류기와 부체의 수직이동을 유도하고, 방류기가 일정 수심 이하로 하강하는 것을 방지하기 위하여 중간에 걸림판(31)이 설치되어 있는 방류기 유도봉(3)과, 상기 방류기에 유입된 상등수를 배출하기 위하여 방류기와 연결되며 굽힘이 자유로우며 신축성이 있는 신축관(4)과, 이에 연결되어 상등수를 반응조 외부로 배출하는 배출자동밸브(42)가 구비된 배출배관(41)과, 배출배관에 설치되어 상등수의 유입을 조절하기 위한 유입자동밸브(51)가 구비된 상등수 유입배관(5)을 포함하여 구성된다.

방류기(1)는 내부가 빈 직육면체 또는 원기둥 형상 등의 유체를 담을 수 있는 여러 형상으로 제작할 수 있으나, 도면에는 직육면체 형상을 이용한 실시예를 도시하였다. 방류기 하부는 충분한 부력을 가질 수 있는 형상이어야 한다. 방류기의 일측면에는 상등수가 유입되는 상등수 유입구(11)가 수평방향으로 방류기의 폭 전체에 걸쳐 형성되고, 상기 상등수 유입구의 내측에는 상등수의 흐름을 유도하기 위한 유도판(13)을 부가설치하여 상등수의 흐름을 플러그-플로우(plug-flow)에 가깝게 유도하고 유입유속을 낮게 유지해 줌으로써, 상등수의 유입으로 인하여 반응조 하부의 침전슬러지층이 교란되어 부상됨으로 인하여 슬러지가 상등수와 함께 배출되어 반응조 내의 고형물 농도가 감소되는 것을 방지한다. 또한, 수표면의 스컴 기타 부유고형물질들이 상등수와 함께 배출되는 것을 방지하기 위하여 수표면 아래 일정깊이에서 상등수가 상향류의 형태로 유입되도록 상기 상등수 유입구(11)는 하향으로 형성된다. 본 실시예에서는 상등수 유입구를 방류기의 일측면에만 형성하였으나, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 방류기의 양측면에 걸쳐 형성할 수도 있다. 방류기 상부에는 방류기 내 수위의 변동에 따라 공기의 유출입이 일어나 상등수의 원활한 배출이 이루어질 수 있도록 다수 개의 통기관(12)을 설치하고, 방류기 하부 중앙에는 유입된 상등수가 배출되기 위한 방류구(14)가 형성되며, 상기 방류구는 굽힘이 자유로운 신축관(4)에 연결되며, 상기 신축관은 배출배관(41)에 연결설치되어 이들 배관을 거쳐 상등수가 반응조 외부로 배출된다.

상기 방류기의 상등수 유입구가 형성되지 않은 측면에는 방류기에 부력을 발생시키기 위한 부체(2)를 수납하는 하우징(21)이 연결설치된다. 하우징에는 상·하면의 중앙부를 수직하게 연결하는 관형상의 공간을 만들고, 여기에 방류기 유도봉(3)을 관통시켜 설치한다. 하우징의 내부에는 부체를 넣어 부체가 그 내부에서 자유롭게 수직이동함으로써 연결설치된 방류기의 수직이동을 유도할 수 있도록 구성하고, 기밀성을 유지시켜 하우징 내부로의 상등수가 유입으로 인한 부력의 저하를 방지한다.

방류기는 내부가 빈 상태일 때에는 자체부력에 의해 일정한 높이로 부유될 수 있도록 비중이 적은 재료를 이용하여야 하며, 비중이 큰 재료를 사용할 때에는 방류기의 하단에 별도로 부체를 설치할 수 있다. 또한, 반응조의 운전 중 수표면이 방류기와 접하는 부분은 스컴 또는 미생물이 부착될 수 있으므로, 이를 방지하기 위한 장치를 부가설치할 수 있다.

상기 방류기와 방류기와 일체로 형성된 하우징 내부의 부체는 반응기 내부에 수직으로 고정설치된 방류기 유도봉(3)을 따라 수직이동하게 되며, 방류기 유도봉에는 방류기가 소정의 깊이 이하로 하강하는 것을 방지하기 위한 걸림판(31)이 설치된다. 상기 걸림판의 위치는 반응조 유입수의 성상, 반응조 내 미생물량, 침전슬러지층의 두께 등 반응조의 운전조건을 종합적으로 고려하여 설정되며, 걸림판의 위치는 운전조건의 변화에 따라 조절될 수 있다. 방류기 유도봉 또는 걸림판은 반응조 내부의 생물학적·화학적 반응에 대한 내성이 있고, 내부식성이 있는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기에 기술한 바와 같이 방류기로 유입된 상등수는 방류기 하부의 방류구, 신축관, 배출배관을 차례로 거쳐 반응조 외부로 배출된다. 방류기는 연속회분식 반응공정의 배출기를 제외하고는 유입기부터 침전기 동안에는 항상 수면 위에 존재하도록 구성된 것으로서, 이 때 방류기 내부는 비어있는 상태로 유지된다. 상등수의 배출이 이루어지기 위해서는 방류기의 부력을 감소시켜 방류기 내로의 상등수의 유입을 유도하여야 하므로, 배출배관과 신축관 내의 유량을 증가시켜 부력을 감소시키기 위한 유입자동밸브(51)가 구비된 상등수 유입배관(5)이 상기 배출배관에 수직으로 연결되어 반응조 유효운전수심 바로 아래까지 연장되어 설치된다. 방류기 내로 유입된 상등수의 배출은 배출배관에 설치된 배출자동밸브(42)가 열림으로써 이루어진다. 즉, 상등수 유입배관을 통하여 유입된 상등수가 배출배관, 신축관을 통하여 역류하고 방류기 내로 유입됨에 따라 방류기의 부력이 감소하여, 수면 아래로 상등수 유입구가 하강하게 되고, 상등수 유입구를 통하여 유입된 상등수는 배출자동밸브가 열림으로써, 방류구, 신축관, 배출배관을 따라 배출되게 되는 것이다. 도 1 및 도 2에는 상등수 유입배관이 반응조 내부벽 근처에 형성된 실시예를 도시하였으나, 상등수 유입배관이 유효운전수심아래에 위치되어 부력을 감소시키는 역할을 할 수 있기만 한다면, 어느 위치에 설치되어도 무방하다. 도 3과 도 4은 이처럼 상등수 유입배관의 위치를 변형시킨 실시예로써, 방류기의 하부 또는 반응조 외부에 설치하는 것도 가능하다.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 의한 자연부상식 상등수 배출장치를 이용하는 상등수 배출방법을 나타낸 공정도이다. 본 발명의 생물학적 오·폐수처리공정 특히 연속회분식 반응조를 이용한 질소·인 등의 영양소 제거공정에서 상등수만을 배출시키기 위한 방법은, 연속회분식 반응조의 운전과정 중 유입기, 반응기, 침전기에 자체부력에 의해 부상해 있던 방류기의 내부로 유입자동밸브(51)를 개구시켜 반응조의 상등수를 유입되면 부력을 감소시키게 되는 단계; 배출자동밸브를 열어 상등수를 배출하여 수위가 하강함에 따라 유도봉에 의해 방류기가 걸림판에 도달할 때까지 하강시키게 되는 단계; 상기 걸림판에 도달한 방류기는 하강이 중지되고 상등수 배출이 계속되면 방류기 내의 상등수가 배출되어 부력이 상승하여 방류기가 수면 위 소정의 높이로 상승시키게 되는 단계; 반응조에 유입수가 유입되면서 수위가 상승함에 따라 유도봉을 따라 방류기가 상승하게 되는 단계를 거쳐 상등수만을 배출하게 된다.

연속회분식 반응공정 중 배출기를 제외한 모든 경우에 방류기 내부는 비어 있는 상태이고, 방류기는 부체의 부력에 의해 소정의 높이로 떠 있게 되어 상등수 유입구(11)는 수면 위에 존재한다[도 5a 참조]. 침전기를 거쳐 고형물과 분리된 상등수를 배출시키기 위해서는 우선 상등수 유입배관(5)에 설치된 유입자동밸브(51)를 열어 상등수를 유입시키면, 유입된 상등수는 배출배관(41)과 신축관(4)을 역류하여 방류기 내부로 흘러들어가게 되고, 방류기 내부는 상등수로 충진됨과 동시에 부력이 감소하여 방류기 유도봉(3)을 따라 방류기가 하강한다. 부체(2)가 하우징(21) 내부의 상면과 맞닿게 될 때에 방류기의 하강이 멈추게 되고, 상등수 유입구는 수면 아래 일정깊이를 유지한 상태로 부유하게 된다[도 5b 참조]. 유입자동밸브를 닫고 배출배관(41)에 설치된 배출자동밸브(42)를 열면 상등수는 상등수 유입구, 방류기 내부, 신축관, 배출배관을 통해 수표면 상의 스컴과 반응조 하부에 침전된 미생물, 부유물, 기타 발생물질의 유입없이 깨끗한 상등수만이 배출되게 된다. 이 때, 상등수의 배출로 인하여 반응조 내 수위가 하강하게 됨과 동시에 방류기도 방류기 유도봉을 따라 하강하게 된다[도 5c 참조]. 하강하던 방류기가 상기 방류기 유도봉에 설치된 걸림판에 닿으면 방류기의 하강이 중지되고 상등수의 배출은 계속된다[도 5d 참조]. 반응조의 수위가 방류기의 상등수 유입구의 위치에 도달하면 상등수는 방류기 내로 유입되지 않고 방류기 내부의 상등수가 배출되면서 공기가 유입되어 방류기 내부의 수위가 하강함에 따라 방류기는 천천히 상승하기 시작한다[도 5e 참조]. 방류기는 배출자동밸브가 닫혀 상등수의 배출이 끝날 때까지 천천히 상승하여 부체가 하우징 내부 바닥면에 닿을 때까지 상승하게 되고, 이에 따라 상등수 유입구는 수면 위 일정 높이에 위치한 상태로 부유하게 된다. 이 상태에서 반응조 내로 유입수가 유입되면 수위가 상승하며, 유입이 끝날 때까지 방류기도 상등수 유입구가 수면 위 일정 높이를 유지한 상태로 방류기 유도봉을 따라서 상승한 후 다음 배출기까지 그 상태를 유지하게 된다[도 5f 참조].

상기에 본 발명에 의한 자연부상식 상등수 배출장치 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상술한 사항에 한정되지 아니하며, 단순한 형상의 변경 등 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 실시 가능한 범위까지 포함한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 부체 및 유체의 흐름만을 이용하여 연속회분식 반응조 내의 상등수를 분리·배출하도록 구성한 것으로서, 상등수 유입구가 유입기, 반응기, 침전기 동안 수면 위 일정높이에 위치하여 유입구에 스컴 등의 고형물질이 접촉되지 않으므로, 청정한 상등수를 얻을 수 있으며 반응조 하부의 침전슬러지가 부상되지 않은 상태에서 상등수를 배출할 수 있는 효과가 있다. 또한, 방류기의 상승·하강이 인양장치의 구동수단에 의하지 않고 방류기 자체의 부력 변화에 의해 동작되므로 설비비 및 동력비를 절감할 수 있으며, 기존의 상등수 배출장치에 비하여 보다 저렴한 비용으로 깨끗한 상등수를 배출할 수 있는 것으로 환경산업상 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 정면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 측면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 측면도,

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 상등수 배출장치를 나타낸 측면도,

도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 일 실시예에 의한 상등수 배출장치를 이용한 연속회분식 반응조의 상등수 배출과정을 도시한 과정도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1. 방류기 2. 부체

3. 방류기 유도봉 4. 신축관

5. 상등수 유입배관 11. 상등수 유입구

12. 통기관 13. 유도판

14. 방류구 21. 하우징

31. 걸림판 41. 배출배관

42. 배출자동밸브 51. 유입자동밸브

Claims (3)

1. 상등수를 반응조의 외부로 배출하기 위한 상등수 배출장치에 있어서, 측면에 상등수 유입구(11)가 하향으로 형성되어 있고, 상부에는 통기관(12)이 형성되어 있고, 하부 중앙에는 유입된 상등수가 배출되는 방류구(14)가 형성되어 있는 방류기(1)와;

   상기 방류기를 수직이동시키기 위한 부체(2)와;

   상기 방류기의 유입구가 형성되지 않은 측면에 연결설치되어 있으며, 상기 부체를 수납하기 위한 하우징(21)과;

   상기 부체와 상기 하우징을 통과하여 설치되고, 반응조의 내부에 수직으로 고정설치되어 일정깊이 내에서의 상기 부체 및 방류기의 이동을 유도하기 위한 걸림판(31)이 형성되어 있는 방류기 유도봉(3)과;

   상기 방류기 하부의 방류구와 연결설치되는 신축관(4)과;

   상기 신축관과 연결되어 있고 배출자동밸브(42)가 설치되어 상등수를 반응조의 외부로 배출하기 위한 배출배관(41)과;

   하단부는 상기 배출배관과 연결되고 상단부는 반응조의 유효운전수심의 바로 아래까지 연장되어 수직으로 형성되어 있고, 유입자동밸브(51)가 설치되어 상등수가 유입되는 상등수 유입배관(5)을 포함하여 구성되는 자연부상식 상등수 배출장치
2. 삭제
3. 측면에 상등수 유입구(11)가 하향으로 형성되어 있고, 상부에는 통기관(12)이 형성되어 있고, 하부 중앙에는 유입된 상등수가 배출되는 방류구(14)가 형성되어 있는 방류기(1)와; 상기 방류기를 수직이동시키기 위한 부체(2)와; 상기 방류기의 유입구가 형성되지 않은 측면에 연결설치되어 있으며, 상기 부체를 수납하기 위한 하우징(21)과; 상기 부체와 상기 하우징을 통과하여 설치되고, 반응조의 내부에 수직으로 고정설치되어 일정깊이 내에서의 상기 부체 및 방류기의 이동을 유도하기 위한 걸림판(31)이 형성되어 있는 방류기 유도봉(3)과; 상기 방류기 하부의 방류구와 연결설치되는 신축관(4)과; 상기 신축관과 연결되어 있고 배출자동밸브(42)가 설치되어 상등수를 반응조의 외부로 배출하기 위한 배출배관(41)과; 하단부는 상기 배출배관과 연결되고 상단부는 반응조의 유효운전수심의 바로 아래까지 연장되어 수직으로 형성되어 있고, 유입자동밸브(51)가 설치되어 상등수가 유입되는 상등수 유입배관(5)을 포함하여 이루어지는 자연부상식 상등수 배출장치에 있어,

   상기 유입자동밸브(51)를 개폐하고 반응조의 상등수를 방류기(1) 내로 유입시켜 부력을 감소시키는 단계;

   상기 유입자동밸브를 닫으면서 배출자동밸브(42)를 개구시켜 상등수의 배출이 이루어지도록 하여 수위가 하강함에 따라 상기 방류기가 방류기 유도봉(3)을 따라서 걸림판(31)에 도달할 때까지 하강시키는 단계;

   상기 걸림판에 도달한 방류기 내의 상등수를 배출시켜 부력이 상승이 이루어지면 방류기가 수면 위로 상승시키는 단계;

   상기 배출자동밸브의 닫힘 후, 반응조에 유입수가 유입되면서 수위의 상승이 이루어짐과 동시에 방류기 유도봉을 따라 방류기가 상승하게 되는 단계로 제어됨을 특징으로 하는 자연부상식 상등수 배출방법.