KR100478385B1 - 폐수처리장치의 담체 유동반응기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 담체 표면의 기포를 탈리시키기 위해서 담체를 강제적으로 순환시킬 수 있는 폐수처리장치의 담체 유동반응기를 제공하는 것으로, 하부가 구형으로 형성된 반응조 중앙에 충돌판이 달린 드래프트관을 설치하여 드래프트관 외부의 수류를 상승으로 유도하고, 내부의 흐름은 하강으로 만들어 담체의 유동을 원활히 하여 기포 발생에 의한 담체의 부유로 인한 문제를 해결하게 된다.

Description

폐수처리장치의 담체 유동반응기{WASTE WATER OXIDATION APPARATUS AND SYSTEM THEREOF}

본 발명은 폐수의 생물학적 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 담체의 원활한 유동이 가능토록 한 폐수처리장치의 담채 유동반응기에 관한 것이다.

일반적으로 생물학적 폐수 처리 방법은 물리, 화학적 방법에 비해 매우 경제적이며 안정적인 처리법으로서, 널리 사용되고 있다. 이와 같은 생물학적 처리 방법은 미생물의 다양한 생리적 특성을 이용하여 많은 종류의 유기물을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 암모니아의 질산화, 질산의 탈질산화, 인산의 과잉 흡수, 중금속의 과잉 흡수 등의 독특한 미생물의 생리적 특성을 이용하여 질산, 인산, 중금속을 함유한 폐수를 처리할 수 있다.

이와 같은 생물학적 폐수 처리 방법의 대부분은 미생물의 신진 대사를 이용한 방법으로서 폐수 내에 존재하는 유기물의 분해 혹은 부유성 물질의 흡착을 통해서 이루어진다. 이 방법은 크게 활성슬러지 공법과 생물막 공법으로 나눌 수 있으며, 최근에는 대부분 고효율 고성능 운전이 가능한 생물막 공법에 대한 연구가 진행되고 있다.

상기 생물막 공법은 미생물이 담체에 고농도로 부착됨으로 오염물질에 대한 제거효율이 우수하며, 담체내에 저 증식속도 미생물을 보존할 수 있다. 또한 안정된 생태계와 미소동물의 적절한 분포를 가지게 하며, 슬러지 팽화 현상을 방지할 수 있고 고/저농도 부하에도 모두 안정한 제거효율을 보인다. 더욱이, 슬러지 발생량이 적으며 반응기를 소형화할 수 있다.

종래의 반응기는 슬러지의 침전을 방지하기 위해 교반을 시키고 여기에 효율을 더 증대시키기 위해 유동하는 미생물담체를 사용하게 된다. 이러한 미생물 담체는 재질에 따라, 고분자계, 무기재료계(세라믹 또는 활성탄) 담체로 대별된다.

그런데 반응기의 내부로 고농도의 질산이 유입될 때 다량의 질소가스가 발생되면 담체 표면에 가스기포가 부착되거나, 또는 담체 내부에서 발생한 기포가 담체 외부로 빠져나가지 못해서 담체가 부유하는 현상이 발생된다.

이로 인해 반응조 상부에만 담체가 몰려 있게 되고, 담체 내부의 미생물층은 외부와 단절이 되어 기질의 전달이 어려워 근본적으로 담체의 기능을 상실하게 됨으로써 결국 효율이 떨어지게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 그 목적은 담체 표면의 기포를 탈리시키기 위해서 담체를 강제적으로 순환시킬 수 있는 폐수처리장치의 담체 유동반응기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 담체 유동반응기는 하부가 구형으로 형성된 반응조 중앙에 충돌판이 달린 드래프트관을 설치하여 드래프트관 외부의 수류를 상승으로 유도하고, 내부의 흐름은 하강으로 만들어 담체의 유동을 원활히 하여 기포 발생에 의한 담체의 부유로 인한 문제를 해결하게 된다.

그리고 드래프트관의 상단은 반응조에 채워진 폐수의 수면보다 아래에 위치하는 것이 바람직하다.

이러한 드래프트관의 외측면에는 다수개의 충돌판이 수직되는 방향으로 고정되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 관련된 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 담체 유동반응기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 담체 유동반응기를 도시한 평면도이다.

도면에서 알 수 있듯이, 본 발명의 유동반응기는 반응조(1)의 상측에 모터(3)를 설치하고, 이 모터(3)의 회전축에 교반날개(5)를 설치하며, 반응조(1)의 내부에 드래프트관(7)을 설치하는 구조이다.

이러한 유동반응기에서 주목할 점은 드래프트관(7)의 외측면에 다수개의 충돌판(9)을 수직되는 방향으로 고정하여 반응조(1) 내부에서 순환하게 되는 담체가 충돌판(9)에 빈번하게 충돌될 수 있도록 한다.

그리고 드래프트관(7)은 원통형으로 형성되며, 그 중심을 회전축이 관통하게 된다. 이 드래프트관(7)은 반응조(1)의 내부에 삽입시 드래프트관(7)의 상단이 폐수의 수면 밖으로 노출되어서는 안되고, 폐수의 수면 아래 적절한 위치에 놓여야만 드래프트관(7)의 중심으로 폐수가 원활하게 유입될 수 있게 된다.

상기한 반응조(1)는 그 하부가 구형으로 형성되어 반응조(1)의 중심부에서 교반날개(5)의 의해 하강한 유체의 흐름이 자연스럽게 외측으로 순환하면서 반응조(1)의 측벽과 드래프트관(7)의 사이에서 상승되도록 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 담체 유동반응기는 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저 반응조(1)의 내부에는 미생물이 담긴 담체를 폐수의 내부에 투입한 상태에서, 모터(3)를 작동시킨다. 모터(3)의 작동에 따라 교반날개(5)가 회전하고, 폐수는 교반날개(5)의 영향을 받아 드래프트관(7)의 중심부에서 하강하게 된다.

하강한 폐수는 반응조(1)의 하부가 구형으로 형성되었기 때문에 반응조(1)의 내측면을 따라 드래프트관(7)과 반응조(1)의 내측면 사이의 공간을 통해 반응조(1)의 상부로 상승하게 된다.

이때 본 발명의 특징 중에 하나인 드래프트관(7)에 고정된 충돌판(5)에 폐수에 투입된 담체가 충돌하여 담체의 표면에 발생된 기포가 떨어져 나가게 된다.

다시, 상승한 폐수는 드래프트관(7)의 중심부로 유입된 후, 교반날개(5)의 회전에 의해 전술한 바와 같은 순환을 계속하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 도 3에 도시한 바와 같은 유동반응기도 생각해 볼 수 있다. 이 유동반응기는 전술한 실시예에서의 유동반응기의 구성과 차이가 있다면 반응조(11)의 높이가 높아서 그 내부에 삽입되는 드래프트관(13)의 길이도 상대적으로 긴 경우이다.

드래프트관(13)이 길게 될 경우 회전축의 하부에 고정된 교반날개(15)만 가지고는 폐수의 순환을 원활하게 할 수 없기 때문에 드래프트관(15)의 내부에 위치한 회전축에 중간교반날개(17)를 설치하는 것이다.

이렇게 구성하면 모터(3)에 의해 교반날개(15)와 중간교반날개(17)가 함께 회전함으로써 드래프트관(13)으로 폐수가 원활하게 유입되도록 하는 한편, 반응조의 하부를 향해 원활한 흐름이 유지되도록 한다.

이상과 같은 본 발명의 다른 실시예에 대한 작용은 전술한 실시예에서와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 반응조의 내부에 드래프트관을 삽입하여 폐수의 원활한 순환이 가능토록 함으로써 폐수를 정화하기 위해 투입된 담체가 폐수와 함께 원활하게 순환하고, 나아가 드래프트관의 충돌판에 담체가 충돌하면서 담체에 표면에 형성된 기포가 제거된다.

또한 드래프트관의 중심부에서 회전하는 교반날개로 인하여 드래프트관의 상부에서 하부를 향하는 하향 수류가 발생함으로써 부유하려고 하는 담체를 강제적으로 하부로 이동시키게 되고, 이로 인하여 담체의 부력 증가와 함께 운동량의 증가로 기포의 탈리가 용이하게 이루어진다.

따라서 담체의 표면에 기포가 발생되는 것을 방지하여 담체가 부유하는 것을 방지함으로써 폐수처리 효과가 향상된다.

도 1은 본 발명에 따른 담체 유동반응기를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 담체 유동반응기를 도시한 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 다른 실시예인 담체 유동반응기를 도시한 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1 : 반응조 3 : 모터

5 : 교반날개 7 : 드래프트관

9 : 충돌판

Claims (5)

1. 폐수와 미생물 담체가 함께 투입되는 반응조;

   상기 반응조의 상측에 설치된 모터;

   상기 모터의 회전축에 설치되는 교반날개; 및

   상기 반응조의 내부에 설치되고, 상기 회전축이 삽입되는 드래프트관

   을 포함하며,

   상기 드래프트관의 외측면에는 다수개의 충돌판이 고정되는 폐수처리장치의 담체 유동반응기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 드래프트관의 상단은 상기 반응조에 채워진 폐수의 수면보다 아래에 위치하는 폐수처리장치의 담체 유동반응기.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 다수개의 충돌판은 수직되는 방향으로 고정되는 폐수처리장치의 담체 유동반응기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 반응조는 그 하부가 구형으로 형성되는 폐수처리장치의 담체 유동반응기.