KR100481729B1 - Wastewater treatment system by triple biocontraction and biofiltration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 호기접촉조와 혐기접촉조의 두 조로 반응장치를 분리하여 호기상태, 미호기상태, 혐기상태의 3상으로 반응조를 운전하여 오·폐수 중에 포함된 다량의 콜로이드상의 부유 물질과 용해성 오염물질을 효율적으로 처리함으로써 배출수의 수질을 안정화시킬 수 있는 생물학적 오·폐수 처리장치에 관한 것으로서, 오·폐수 중에 포함된 오염물질의 완전한 처리를 가능하게 하는 효과가 있고, 자연이송방식의 이용 또한 가능하여 동력 소모를 줄일 수 있으며, 기존의 중·소형 오수 정화시설이나 합병정화조 또는 분뇨정화조가 설치된 시설을 전면적으로 개·보수없이 간편하게 연결하여 이용함으로써 기존시설을 활용하면서 안정적인 수질 관리를 도모할 수 있는 유용한 발명이다.  The present invention separates the reaction apparatus into two tanks, an aerobic contacting tank and an anaerobic contacting tank, and operates a reactor in three phases of aerobic, unaerobic and anaerobic conditions to remove a large amount of colloidal suspended solids and soluble contaminants contained in the wastewater. The present invention relates to a biological wastewater treatment device that can stabilize the water quality of wastewater by efficiently treating it, and has the effect of enabling the complete treatment of pollutants contained in the wastewater, and it is possible to use a natural transport method. It is a useful invention that can reduce the consumption and use the existing medium and small sewage purification facilities, the combined septic tank or the manure septic tank simply connected without any renovation, and utilize the existing facilities for stable water quality management. to be.

Description

3단계 생물여과막 방식을 이용한 오·폐수 처리장치 {Wastewater treatment system by triple biocontraction and biofiltration}  Wastewater treatment system using three-stage biofiltration membrane method {Wastewater treatment system by triple biocontraction and biofiltration}

본 발명은 여재에 부착생장하는 미생물막을 이용하는 생물학적 오·폐수 처리장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 호기접촉조와 혐기접촉조의 두 조로 반응장치를 분리하여 호기상태, 미호기상태, 혐기상태의 3상으로 반응조를 운전하여, 오·폐수 중에 포함된 다량의 콜로이드상의 부유 물질과 용해성 오염물질을 효율적으로 처리함으로써 배출수의 수질을 안정화시킬 수 있는 생물학적 오·폐수 처리장치에 관한 것이다.  The present invention relates to a biological wastewater treatment apparatus using a microbial membrane that grows and adheres to the media. More specifically, the present invention is to separate the reaction apparatus into two groups of aerobic contacting tank and anaerobic contacting tank to operate the reactor in three phases of aerobic, unaerobic, and anaerobic, so that a large amount of colloidal flotation contained in the waste water and wastewater. The present invention relates to a biological wastewater treatment apparatus capable of stabilizing the water quality of wastewater by efficiently treating materials and soluble contaminants.

종래의 다양한 생물학적 오. 폐수 처리방법을 표1에 나타내었다. 표 1에 나타낸 바와 같이 현재까지 사용되어 오고 있는 오·폐수 처리방법에는 장기폭기법 등 여러 가지 방법이 있으며 이들 중 오수처리시설 현장에 적용빈도가 높은 것은 접촉산화법과 현수미생물방식으로 나타나 있고, 분뇨정화조의 경우 부패탱크방식이나 접촉폭기 방식 또는 임호프방식이 주로 설치, 운영중이다.  Conventional Biological o. The wastewater treatment method is shown in Table 1. As shown in Table 1, the wastewater treatment method that has been used until now is a long-term aeration method. Among them, the high frequency of application to the sewage treatment facilities is indicated by the contact oxidation method and the suspension microorganism method. In the case of the manure septic tank, the decay tank method, the contact aeration method or the imhoph method are mainly installed and operated.

[표 1] 종래의 생물학적 오·폐수 처리방법 [Table 1] Conventional Biological Wastewater Treatment Methods

처리공법Treatment method 처리방식Treatment method 처리효율Processing efficiency 비 고Remarks 오Five 수Number 처wife 리Lee 시city 설doxy 장기폭기방법Long-term aeration 미생물이용(호기성)Microbial use (aerobic) 75-80 %제거75-80% removal 환경부고시 제87-3Ministry of Environment Notice 87-3 표준활성슬러지방법Standard Activated Sludge Method ″″ 60-70 %제거60-70% removal ″″ 접촉산화법Catalytic oxidation ″″ 75-80 %제거75-80% removal ″″ 접촉안정법Contact stability ″″ 70-80 %제거70-80% removal ″″ 살수여상법Water trick ″″ 60-70 %제거60-70% removal ″″ 회전원판접촉방법Rotating Disc Contact Method ″″ 75-85 %제거75-85% removal ″″ 현수미생물접촉방법Suspension microbial contact method ″″ 60-70 %제거60-70% removal ″″ 분리접촉폭기방법Separate contact aeration method ″″ 70-80 %제거70-80% removal ″″ 혐기성여상접촉방법Anaerobic Contact Method 혐기성+호기성Anaerobic + Aerobic ″″ ″″ 분minute 뇨Urinary 정tablet 화anger 조article 부패탱크방법Corruption tank method 혐기분해Anaerobic decomposition 50%이상제거50% or more removed 3단부패식탱크시설규정Regulation of 3 stage decay tank facility 폭기방법Aeration method 호기+혐기분해Aerobic + Anaerobic ″″ 시설규정Facility Regulation 접촉폭기방법Contact Aeration Method ″″ ″″ ″″ 살수여상방법Watering Award 혐기분해Anaerobic decomposition ″″ ″″ 살수형부패탱크방법Sprinkler Type Corruption Tank Method ″″ ″″ ″″ 임호프탱크방법Imhof tank method ″″ ″″ ″″

그러나 상기의 방법을 이용할 경우의 오. 폐수에 함유된 오염물질의 제거효율은 환경부고시에 의할 때 85%를 넘지 못하고 있으며 분뇨정화조의 경우는 50%정도로서 더욱 저조한 실정이다.  However, when using the above method. The removal efficiency of pollutants contained in the wastewater is not more than 85% according to the environmental notice, and even 50% of the manure septic tank is lower.

또한, 상기와 같은 기술들 외에도 모래/활성탄 여과 장치, 막분리 장치, 오 존처리장치, 한외여과장치 등이 후처리수단으로 개발되어 일부 시공되어지고 있지만, 이들 중 모래여과장치는 근본적으로 BOD 제거능력이 없고 장기간 사용할 경우 부유물질에 의한 공극의 폐색으로 인하여 처리효율이 급격히 저하되며 주기적인 역세척이 필요한 문제가 있으며, 막분리 장치나 오존처리장치는 설치비용이 고가일 뿐 아니라 유지, 관리에 고도의 기술과 많은 비용이 소요되어 소규모 오· 폐수처리 시설이나 영세 업소에서는 이를 설치, 운용할 수 없는 단점이 있었다.  In addition to the above techniques, sand / activated carbon filtration devices, membrane separation devices, Although zone treatment devices and ultrafiltration devices have been developed as a post-treatment means, some of them have been built. However, sand filter devices are basically incapable of removing BOD, and if they are used for a long period of time, treatment efficiency is rapidly increased due to blockage of voids caused by suspended solids. There is a problem that it is degraded and requires periodic backwashing. Membrane separation and ozone treatment devices are not only expensive to install, but also require high technology and high costs for maintenance and management. There was a disadvantage that can not be installed and operated.

본 발명은 상기 언급한 종래기술 중의 하나인 살수여상법의 응용으로서, 살수여상법이란 보통 도시하수의 2차처리를 위하여 사용되며 오·폐수를 미생물점막으로 덮인 쇄석이나 기타 미생물담체(여재) 위에 뿌려서 미생물막과 폐수 중의 유기물을 접촉시키는 고정상에 의한 처리법이다. 살수여상에 형성된 미생물막에서의 오염물질 제거의 기본원리는, 첫째, 오염물질이 공기와 함께 미생물담체 사이의 공극을 흐르다가 담체 표면에 형성된 액상생물막에 이르는 단계, 둘째, 순양된 미생물들로 구성된 생물막 표면에 흡착된 오염물질과 공기가 농도 구배에 의하여 생물막 속으로 확산되는 단계, 셋째, 미생물들이 그 오염물질을 주기질로 산화하여 에너지를 얻거나 효소반응하는 단계의 3단계 과정에 의하며, 상기의 과정들을 거치면서 오염물질은 CO 2 , H 2 O, 무기염, 바이오매스(biomass) 등으로 전환되어 제거된다.The present invention is an application of the above-mentioned prior art spraying filter method, which is usually used for the secondary treatment of municipal sewage, and on the litter or other microbial carriers (filtrate) covered with microbial mucosa. It is a treatment method by the fixed phase which sprays and contacts the microorganism membrane and organic substance in waste water. The basic principle of the removal of contaminants from the microbial film formed in the water spray phase is the first step of contaminants flowing through the pores between the microbial carriers with air and then to the liquid biofilm formed on the surface of the carrier. The contaminants and air adsorbed on the surface of the biofilm are diffused into the biofilm by the concentration gradient. Third, the microorganism oxidizes the pollutants to the periodic material to obtain energy or enzymatic reaction. Throughout the process, pollutants are converted to CO 2 , H 2 O, inorganic salts, biomass and removed.

특히, 살수여상 상부에 있는 물은 양분이 충분해서 대수성장단계가 유지되나 하부의 미생물은 충분한 유기물을 얻기 못하므로 여상 전체로 보면 내생성장단계에서 운전되게 되며, 여상바닥 부근에는 질산화 박테리아가 서식하여 질산화가 진행 되는 경우가 많다. 살수여상법은 여재가 공기 중에 노출되어 있으므로, 폭기에 동력이 필요없으며, 건설비 및 유지·관리비가 적고, 운전이 간편하며, 슬러지 반송이 필요없는 장점이 있는 반면, 여상 내에 오·폐수의 체류시간이 짧아 유기물질이 처리되지 않은 상태로 방출되거나, 공기주입량 조절이 불가하며, 온도의 영향을 크게 받으며, 여재가 쉽게 막힌다는 단점이 있다.  Particularly, the water in the upper part of the water spray bed has sufficient nutrients to maintain the logarithmic growth stage, but the microorganisms at the bottom do not get enough organic matter. Therefore, the whole bed is operated in the endogenous growth stage. Nitrification progresses There are many cases. The sprinkling filter method has the advantages that the media is exposed to the air, which does not require power to aeration, has low construction and maintenance costs, is easy to operate, and does not require sludge return. This short has the disadvantage that the organic material is released in the untreated state, the air injection amount is not adjustable, greatly affected by the temperature, and the filter medium is easily clogged.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명은 오·폐수 내에 존재하는 오염물질의 처리효율을 높이고, 기존의 중, 소형 오수정화시설이나 합병정화조 또는 분뇨정화조가 설치된 시설을 전면적으로 개, 보수 없이 간편하게 접속시킴으로서 기존시설을 활용하면서 안정적인 수질 관리를 도모 할 수 있는 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.  Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, the present invention improves the treatment efficiency of the contaminants present in the waste water, and the existing medium and small sewage purification plant, a facility for installing a combined septic or manure septic tank Its purpose is to provide a device that can facilitate stable water quality management while utilizing existing facilities by simply connecting the entire site without maintenance and repair.

본 발명의 상기 목적은 호기접촉조(1)와 혐기접촉조(2)로 분리되어 있으며, 상기 호기접촉조는 그 내부에 오·폐수에 침지되지 않고 호기상태로 운전되는 제 1 미생물담체층(11)과; 상기 제 1 미생물담체층의 상부에 위치하며 미생물담체층으로 오·폐수를 공급하는 살수장치(13)와; 상기 제 1 미생물담체층의 하부에 위치하며 미호기상태로 운전되는 제 2 미생물담체층(12)과; 상기 제 2 미생물담체층의 하부에 위치하며 미생물담체층에 산소를 공급하기 위한 멤브레인형 산기장치(15)와; 상 기 멤브레인형 산기장치의 하부에 위치하며 상기 제 1, 2 미생물담체층을 거친 오·폐수를 포집하여 상기 혐기접촉조로 이송시키는 이송관(17)을 포함하여 구성되며, 상기 혐기접촉조는 그 내부에 오·폐수에 침지되어 혐기상태로 운전되는 제 3 미생물담체층(21)과; 상기 제 3 미생물담체층의 하부에 상기 이송관을 통하여 이송된 오·폐수를 상향으로 유입시키는 유입노즐(23)과; 상기 제 3 미생물담체층의 상부 표면에 설치된 월류웨어(weir)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생물학적 오·폐수 처리장치를 제공함으로써 달성하였다.  The object of the present invention is separated into an aerobic contact tank (1) and anaerobic contact tank (2), the aerobic contact tank is the first microbial carrier layer 11 is operated in aerobic state without being immersed in the waste water, therein )and; A sprinkling system (13) positioned above the first microbial carrier layer and supplying wastewater to the microbial carrier layer; A second microbial carrier layer 12 positioned below the first microbial carrier layer and operated in an unexpired state; A membrane-type diffuser device 15 positioned below the second microbial carrier layer for supplying oxygen to the microbial carrier layer; Prize Located in the lower part of the membrane-type diffuser device and comprises a transfer pipe 17 for collecting the waste water passed through the first and second microbial carrier layer and transported to the anaerobic contacting tank, the anaerobic contacting tank therein A third microbial carrier layer 21 immersed in sewage and wastewater and operated in an anaerobic state; An inlet nozzle 23 for introducing a wastewater transferred through the transfer pipe upwardly to a lower portion of the third microbial carrier layer; It was achieved by providing a biological waste water treatment apparatus comprising a weir installed on the upper surface of the third microbial carrier layer.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.  Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 도시한 단면도이다. 본 발명에서는 살수여상의 단점 중의 하나인 오염물질이 처리되지 않고 그대로 방출되는 것을 방지하기 위하여, 미생물담체층을 3단으로 구성하였으며, 미생물담체와 오·폐수와의 접촉시간을 증가시켜 미생물담체층 후단에서는 일부 탈질작용이 이루어질 수 있도록 하였다.  1 is a cross-sectional view showing a biological wastewater treatment apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. In the present invention, in order to prevent the pollutants, which are one of the disadvantages of water spraying, from being released without being treated, the microbial carrier layer is composed of three steps, and the microbial carrier layer is increased by increasing the contact time between the microbial carrier and the waste water. In the latter stage, some denitrification could be achieved.

오· 폐수중의 오염물질을 산화, 분해시키는데 관여하는 미생물은 크게 호기성 미생물과 혐기성 미생물로 나눌 수 있고 이들은 다시 절대호기성, 미호기성, 통성혐기성 및 혐기성 미생물로 분류되며 이들은 생육 특성이나 오. 폐수처리 장치 내에서 분해하는 유기물과 그 분해 기작 등이 모두 다른 특성을 갖고 있다. 이러한 미생물들의 물질분해특성과 생육특성 등을 충분히 활용하여 오·폐수 내 존재하는 오염물질의 처리효율을 높이기 위하여 본 발명에서는 호기성 미생물을 이용하여 오염물질을 처리하는 호기접촉조와 혐기성 미생물을 이용하는 혐기접촉조로 반응조 를 구분하여 이용한다.  Microorganisms involved in oxidizing and decomposing contaminants in wastewater can be classified into aerobic and anaerobic microorganisms, which are classified into aerobic, microaerobic, anaerobic and anaerobic microorganisms. The organic matter decomposed in the wastewater treatment system and its decomposition mechanism all have different characteristics. In order to increase the treatment efficiency of contaminants present in the wastewater by fully utilizing the material decomposition and growth characteristics of these microorganisms, the present invention uses an aerobic contact tank for treating contaminants using aerobic microorganisms and anaerobic contact using anaerobic microorganisms. Reactor Use separately.

호기성 미생물이 혐기성 미생물에 비하여 성장속도 및 반응속도가 빠르므로, 호기접촉조를 혐기접촉조의 전단에 설치하였으며, 본 발명의 호기접촉조에는 두 종류의 미생물담체층이 형성되는데, 유입된 오·폐수가 흘러 지나가지만, 미생물담체 자체는 오·폐수에 침지되지 않은 상태로 운전되어 절대호기성 미생물군이 성장하게 되는 상부의 제 1 미생물담체층과, 오·폐수에 침지되어 있으나 하부에서 산기장치에 의해 산소가 공급되어 미호기성 미생물군이 생장하게 되는 하부의 제 2 미생물담체층으로 구성된다. 제 1 미생물담체층에서는 우선적으로 콜로이드 입자의 흡착, 여과 및 미생물에 의한 분해가 이루어지고, 제 2 미생물담체층에서는 제 1 미생물담체층에서 분해되고 남은 유기물 또는 제거되지 못한 콜로이드 입자들의 흡착이 이루어지게 되며, 장기간 운전하게 되면 미호기성 미생물군 뿐만 아니라 성장속도가 느린 질산화균 또한 서식할 수 있게 되어 부수적으로 질소제거 효과도 얻을 수 있다.  Since aerobic microorganisms have a faster growth rate and reaction rate than anaerobic microorganisms, an aerobic contacting tank is installed at the front end of the anaerobic contacting tank, and two types of microbial carrier layers are formed in the aerobic contacting tank of the present invention. Flows through, but the microbial carrier itself is operated without being immersed in the wastewater and the first microbial carrier layer in which the aerobic microbial group grows, and is immersed in the wastewater but by the diffuser at the bottom. It is composed of a second layer of microbial carriers under which oxygen is supplied to grow an aerobic microbial group. In the first microbial carrier layer, adsorption, filtration and decomposition by microorganisms of colloidal particles are preferentially performed, and in the second microbial carrier layer, adsorption of colloidal particles that are decomposed and remaining in the first microbial carrier layer or not removed is performed. In addition, long-term operation allows not only aerobic microorganisms but also nitrifying bacteria with slow growth rate, resulting in nitrogen removal.

또한, 이외에도 호기접촉조에는 유입펌프(14)로부터 공급된 오·폐수를 상기 제 1 미생물담체층에 간헐적으로 분사하는 살수장치가 최상부에 설치되며, 상기 제 2 미생물담체에서 성장하는 미호기성 미생물의 생장에 필요한 공기를 공급하기 위한 산기장치(15),(18)가 하부에 설치되게 된다. 이 때 산기장치는 본 발명의 미생물담체층에 필요한 적정량의 공기를 공급할 수 있는 장치이면 어느 것이나 가능하지만, 반응조의 형상에 맞추어 담체층 전면적에 걸쳐 고르게 산소를 공급할 수 있고, 높은 산소전달효율을 갖고, 완벽한 역류방지가 가능하며, 내구성이 우수한 특 징을 갖고 있는 멤브레인형 산기장치를 이용하는 것이 바람직하다. 제 2 미생물담체층을 거쳐 처리된 오·폐수는 상기 멤브레인형 산기장치의 하부에 설치된 이송관을 통하여 후단의 혐기접촉조로 이송되는데, 이 때 이송관에 기울기를 두어 동력의 소모 없이 자연적으로 혐기접촉조로의 이송이 이루어질 수 있도록 하였다.  In addition, in the aerobic contact tank, a sprinkling device for intermittently injecting the waste water supplied from the inflow pump 14 into the first microbial carrier layer is installed at the top, and the aerobic microorganisms are grown in the second microbial carrier. Air dispersing devices 15 and 18 for supplying air necessary for growth are installed at the bottom. At this time, any device capable of supplying an appropriate amount of air required for the microbial carrier layer of the present invention can be used, but it can supply oxygen evenly over the entire carrier layer in accordance with the shape of the reaction tank, and has high oxygen transfer efficiency. Perfect backflow prevention and excellent durability It is preferable to use a membrane type diffuser having a gong. The wastewater treated through the second microbial carrier layer is transferred to the anaerobic contact tank at the rear end through a transfer pipe installed at the lower part of the membrane-type diffuser. At this time, it is inclined to the transfer tube to naturally anaerobic contact without consuming power. The transfer to the bath was made possible.

혐기접촉조 내에는 혐기성 미생물군이 부착생장하는 제 3 미생물담체층을 형성하였으며, 상기 이송관에 의해 자연이송된 오·폐수는 담체층 하부의 유입노즐을 통하여 상기 제 3 미생물담체층으로 유입되어 담체층에 부착생장하는 크로스트리디움( Clostridium ) 또는 슈도모나스( Pseudomonas ) 등의 혐기성 및 통성혐기성 박테리아에 의하여 잔존하는 오염물질을 완전히 분해하도록 하면서 부유물질등이 여재 공극을 통과함으로서 생물학적 여과에 의해 자연적으로 오염물질과 부유물질이 제거되도록 하였다. 그리고, 장기운전시에는 탈질균이 성장하여 호기접촉조 내에서 질산화균에 의해 생성된 NO 3 - 를 질소가스로 전환시켜 제거할 수도 있게 된다.In the anaerobic contacting tank, a third microbial carrier layer was formed to which the anaerobic microbial group adhered and grown. The wastewater naturally transported by the transfer pipe was introduced into the third microbial carrier layer through an inlet nozzle below the carrier layer. a cross-tree Stadium (Clostridium), or Pseudomonas (Pseudomonas) contamination remaining by anaerobic and facultative anaerobic bacteria, such as growth attached to the carrier layer naturally include suspended solids by biological filtration by passing through the filter media pores and to completely disassemble Contaminants and suspended solids were removed. In the long-term operation, denitrification bacteria grow, and the NO 3 − generated by nitrifying bacteria in the aerobic contacting tank can be converted into nitrogen gas and removed.

또한, 제 3 미생물담체층의 상부에는 표면 전체에 걸쳐 월류웨어(weir)를 설치하여 유속의 치우침을 방지하고, 표면부하를 낮추어 처리되지 않은 부유물질을 완벽히 차단하는 역할 뿐만 아니라 외부 공기의 유입을 막아 담체층 내에 생장하는 혐기성 미생물군의 성장이 저하되는 것을 방지하도록 하였다. 도 1에 도시된 바와 같이 자연이송식의 생물학적 오·폐수 처리장치에 있어서는 상기 월류웨어는 혐기접촉조 내의 오·폐수의 수위 뿐만 아니라 호기접촉조 내의 제 2 미생물담체층에서의 오·폐수의 수위까지 조절하는 역할을 하게 되는 것이다.  In addition, by installing a weir on the entire surface of the third microbial carrier layer to prevent the bias of the flow rate, lowering the surface load to completely block the untreated floating material as well as the inflow of external air It prevented the growth of the anaerobic microbial group which grows in a support layer to prevent it from falling. As shown in FIG. 1, in the biological transport and wastewater treatment apparatus of the natural transport type, the overflowware is not only the level of the wastewater in the anaerobic contacting tank but also the level of the wastewater in the second microbial carrier layer in the aerobic contacting tank. It will act to regulate.

혐기접촉조에는 공기를 인위적으로 주입하지 않음으로써 오수의 와류가 발생하지 않고, 오염물질의 혐기적 분해와 부유물질의 침전, 여과효율이 극대화될 수 있도록 하였다. 즉, 혐기접촉조는 본 발명에서 오염물질의 분해·제거의 마지막 단계로서 미생물에 의한 유기물의 분해와 세라믹 여재에 의한 여과 및 부유물질의 침전 제거 등의 세 가지 역할을 동시에 수행하는 부분인 것이다.  By not artificially injecting air into the anaerobic contact tank, vortices of sewage do not occur, and anaerobic decomposition of pollutants, precipitation of suspended solids, and filtration efficiency can be maximized. In other words, the anaerobic contact tank is the final step of the decomposition and removal of contaminants in the present invention is a part that simultaneously performs three roles such as decomposition of organic matter by microorganisms, filtration by ceramic media and precipitation removal of suspended solids.

본 발명에서는 호기접촉조와 혐기접촉조의 하부는 호퍼형 침전시설을 설치함으로써 미생물담체층을 거치는 사이에도 제거되지 않고 잔존할 수 있는 오염물질과 담체로부터 탈리되는 슬러지를 밖으로 배출할 수 있도록 하였으며, 배출된 슬러지는 일반적인 슬러지처리방법인 혐기성 또는 호기성 소화방법에 의하거나, 소각에 의하여 처리할 수 있다.  In the present invention, the lower portion of the aerobic contacting tank and anaerobic contacting tank is provided with a hopper-type precipitation facility to discharge the sludge desorbed from the carrier and the contaminants that can remain without being removed even through the microbial carrier layer. Sludge can be treated by anaerobic or aerobic digestion, which is a common sludge treatment method, or by incineration.

부착생장하는 미생물막을 이용하는 생물학적 오·폐수 처리장치에 있어서, 처리효율이 극대화되기 위해서는 담체가 아래의 조건들을 충족시켜야 한다. 첫째, 미생물의 부착 생장을 위한 영역 확보 및 미생물과 처리목표물질의 흡착효율 향상을 위해 큰 비표면적을 가질 것, 둘째, 압력손실 및 오·폐수의 처리시간 감소의 방지를 위해 담체 자체의 수축팽창률이 작고 공극률이 높을 것, 셋째, 미생물의 생장조건이며 활성유지에 필수요소인 수분보유력이 높을 것, 넷째, 미생물의 생장으로 인한 중량 증가를 지지할 수 있는 강도를 가질 것의 요건이 충족되어야 한다.  In the biological wastewater treatment apparatus using the microbial membrane that grows and adheres, the carrier must satisfy the following conditions in order to maximize the treatment efficiency. First, it should have a large specific surface area to secure the area for microbial adhesion growth and improve the adsorption efficiency of microorganisms and target materials. Second, the shrinkage and expansion rate of the carrier itself to prevent pressure loss and reduction of treatment time of wastewater. The requirements of this small, high porosity, third, the growth conditions of the microorganisms and high water retention, which is essential for maintaining the activity, and fourth, have the strength to support the weight increase due to the growth of the microorganisms.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 호기접촉조 내의 제 1 미생물담체층에 사용된 흡수성 여재의 표면을 나타낸 현미경 사진으로서, 이는 다공성의 격자(porous cubic) 모형의 흡수성 바이오 담체로서 다수의 기공이 존재하는 것을 알 수 있다. 제 1 미생물담체층은 수중에 침지되지 않고 항상 공기 중에 노출된 절대 호기상태에서 운전되게 되므로, 상기 담체의 요건 중 특히 수분 보유력이 높은 담체를 사용하여야 한다.  Figure 2 is a micrograph showing the surface of the absorbent media used in the first microbial carrier layer in the aerobic contact tank of the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, which is a porous cubic model As absorbent biocarriers It can be seen that pores exist. Since the first microbial carrier layer is not immersed in water and always operated in an absolute aerobic state exposed to air, a carrier having a particularly high water retention capacity should be used.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 호기접촉조 내의 제 2 미생물담체층에 사용된 HBC 접촉여재를 나타낸 사진이다. 이는 수중에 존재하는 미생물을 급속히 부착시키는 특수한 재질인 폴리염화비닐리덴(polyvinylidene) 필라멘트로서 120 denier 정도의 두께인 접촉재질로서, 오염물질이 HBC 접촉여재에 부착된 미생물군과 반복접촉하여 유기물을 제거하고 여재 내부에 증식하는 혐기성균에 의해 잉여슬러지는 분해되어 CO 2 , CH 4 로 방출되어 슬러지가 거의 발생하지 않게 되는 것이다. 이외에도 물리화학적으로 안전하며 오·폐수 중에 부유하는 입자를 신속하게 부착시키며 담체 자체의 마모·부식이 발생하지 않을 구조와 강도를 가지고 있는 담체를 사용할 수 있으며, 이러한 담체로는 사란럭(saranlock)이나 다공성 폴리에틸렌계 담체 또는 다공성 폴리스티렌계 재질의 담체를 들 수 있다.Figure 3 is a photograph showing the HBC contact medium used in the second microbial carrier layer in the aerobic contact tank of the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. This is a polyvinylidene filament that is a special material that rapidly attaches microorganisms in water. It is a contact material with a thickness of about 120 denier and removes organic substances by repeatedly contacting microorganism groups attached to HBC contact media. The excess sludge is decomposed by anaerobic bacteria that grow inside the media and is released as CO 2 and CH 4 , so that little sludge is generated. In addition, it is possible to use a carrier having a structure and strength that is physically and chemically safe and quickly attaches suspended particles in the waste water and does not cause wear and corrosion of the carrier itself. And a porous polyethylene carrier or a carrier made of a porous polystyrene material.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 혐기접촉조 내의 제 3 미생물담체층에 사용되는 세라믹 담체를 나타낸 사진으로, 세라믹 담체 외에도 상기에서 제시한 다공성 폴리에틸렌계 담체 또는 다공성 폴리스티렌계 재질의 담체를 사용할 수 있다.  Figure 4 is a photograph showing the ceramic carrier used for the third microbial carrier layer in the anaerobic contact tank in the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, in addition to the ceramic carrier, the porous polyethylene-based carrier or porous Polystyrene-based carriers can be used.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시한 장치는 자연이송방식에 의해 혐기조로의 오·폐수의 유입이 이루어졌으나, 도 5에서는 동력을 이용하는 유입방식에 의한 것이다. 호기접촉조와 혐기접촉조 사이에 펌프조와 유량조절조를 설치하여 펌프조의 수위를 수위센서(level sensor)가 부착된 펌프를 사용하여 호기접촉조의 수위와 혐기분해조의 유량조절이 가능하도록 한 것으로서, 설치공간이 좁아 지하에 매설할 경우 등에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치는 철제 탱크나 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 FRP(fiberglass reinforced plastic) 재질로 제작이 용이하나 콘크리트형의 지하 구조물로도 시공이 가능하다.  5 illustrates a biological wastewater treatment apparatus according to another embodiment of the present invention. It is a cross section. In the apparatus shown in Figure 1, the inflow of wastewater into the anaerobic tank was made by a natural transport method, but in FIG. A pump tank and a flow control tank are installed between the aerobic contact tank and the anaerobic contact tank to control the level of the aerobic contact tank and the flow rate of the anaerobic digestion tank using a pump equipped with a level sensor. The space is narrow and can be usefully used when buried underground. In addition, the biological wastewater treatment apparatus according to the present invention can be easily manufactured from an iron tank, polyethylene, or FRP (fiberglass reinforced plastic) material, but can also be constructed as a concrete underground structure.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 기존의 정화조에 접속 설치한 모습을 나타낸 단면도이다. 본 발명에 의한 장치는 오·폐수의 1차적 처리를 위해 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 정화조 등의 후단에 연결설치하여 처리수 중에 잔존하는 오염물질을 제거하기 위한 오·폐수의 2차적 처리장치로도 사용될 수 있다.  6 is a cross-sectional view showing a state in which the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to an existing septic tank. The apparatus according to the present invention can be used not only for the primary treatment of wastewater, but also as a secondary treatment device for wastewater to remove contaminants remaining in the treated water by being connected to the rear end of a septic tank or the like. Can be used.

상기에 본 발명에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상술한 사항에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 실시 가능한 범위까지 포함함은 물론이다.  Although the biological wastewater treatment apparatus according to the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-mentioned matters, and the scope of the present invention may be applied to those skilled in the art. Of course it includes.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 3단으로 구성된 미생물담 체층을 이용함으로써, 오·폐수 중에 포함된 오염물질의 완전한 처리를 가능하게 하는 효과가 있으며, 자연이송방식의 이용 또한 가능하여 동력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 기존의 중·소형 오수 정화시설이나 합병정화조 또는 분뇨정화조가 설치된 시설을 전면적으로 개·보수없이 간편하게 연결하여 이용함으로써 기존시설을 활용하면서 안정적인 수질관리를 도모할 수 있는 장치를 제공하는 것으로서 환경산업상 매우 유용한 발명인 것이다.  As described above in detail, in the present invention, the microbial wall composed of three steps By using the body layer, there is an effect to enable the complete treatment of the contaminants contained in the waste water, waste water, it is also possible to use the natural transport method can reduce the power consumption. In addition, by simply connecting the existing small and medium sewage purification facilities, the combined purification tanks or the manure purification tanks without renovation and repairing them, the existing facilities can be used to provide stable water quality management. It is an industrially useful invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 도시한 단면도,  1 is a cross-sectional view showing a biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 호기접촉조 내의 제 1 미생물담체층에 사용된 흡수성 여재의 표면을 나타낸 현미경 사진,  Figure 2 is a micrograph showing the surface of the absorbent media used in the first microbial carrier layer in the aerobic contact tank of the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 호기접촉조 내의 제 2 미생물담체층에 사용된 HBC접촉여재를 나타낸 사진,  Figure 3 is a photograph showing the HBC contact media used in the second microbial carrier layer in the aerobic contact tank of the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치 중 혐기접촉조 내의 제 3 미생물담체층에 사용되는 세라믹 담체를 나타낸 사진,  Figure 4 is a photograph showing a ceramic carrier used for the third microbial carrier layer in the anaerobic contact tank of the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 도시한 단면도,  5 is a cross-sectional view showing a biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물학적 오·폐수 처리장치를 기존의 정화조에 접속 설치한 모습을 나타낸 단면도이다.  6 is a cross-sectional view showing a state in which the biological wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to an existing septic tank.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*  * Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1. 호기접촉조 2. 혐기접촉조  1. Aerobic contact tank 2. Anaerobic contact tank

3. 펌프조 4. 유량조절조  3. Pump Tank 4. Flow Control Tank

11. 제 1 미생물담체층 12. 제 2 미생물담체층  11. The first microbial carrier layer 12. The second microbial carrier layer

13. 살수장치 14. 유입펌프  13. Sprinkler system 14. Inflow pump

15. 멤브레인 산기장치 16. 슬러지 배출장치  15. Membrane diffuser 16. Sludge discharge

17. 이송관 18. 산기장치  17. Transfer pipe 18. Air diffuser

21. 제 3 미생물담체층 22. 월류웨어(weir)  21. The third microbial carrier layer 22. Weir

23. 유입노즐 24. 유출구  23. Inlet nozzle 24. Outlet

Claims (3)

호기접촉조(1)와 혐기접촉조(2)로 분리되어 있으며,  It is separated into an aerobic contact tank (1) and anaerobic contact tank (2), 상기 호기접촉조는 그 내부에 오·폐수에 침지되지 않고 호기상태로 운전되는 제 1 미생물담체층(11)과;  The aerobic contact tank is a first microbial carrier layer (11) that is operated in an aerobic state without being immersed in the waste water therein; 상기 제 1 미생물담체층의 상부에 위치하며 미생물담체층으로 오·폐수를 공급하는 살수장치(13)와;  A sprinkling system (13) positioned above the first microbial carrier layer and supplying wastewater to the microbial carrier layer; 상기 제 1 미생물담체층의 하부에 위치하며 수중에 침지되어 미호기상태로 운전되는 제 2 미생물담체층(12)과;  A second microbial carrier layer 12 positioned below the first microbial carrier layer and immersed in water and operated in an unexpired state; 상기 제 2 미생물담체층의 하부에 위치하며 미생물담체층에 산소를 공급하기 위한 멤브레인형 산기장치(15)와;  A membrane-type diffuser device 15 positioned below the second microbial carrier layer for supplying oxygen to the microbial carrier layer; 상기 멤브레인형 산기장치의 하부에 위치하며 상기 제 1, 2 미생물담체층을 거친 오·폐수를 포집하여 상기 혐기접촉조로 이송시키는 이송관(17)을 포함하여 구성되며,  Located in the lower portion of the membrane-type diffuser device and comprises a transport pipe 17 for collecting the waste water passed through the first and second microbial carrier layer and transported to the anaerobic contact tank, 상기 혐기접촉조는 그 내부에 오·폐수에 침지되어 혐기상태로 운전되는 제 3 미생물담체층(21)과;  The anaerobic contact tank has a third microbial carrier layer 21 driven in an anaerobic state by being immersed in wastewater and wastewater therein; 상기 제 3 미생물담체층의 하부에 상기 이송관을 통하여 이송된 오·폐수가 상향으로 유입되게 되는 오·폐수를 공급하는 유입노즐(23)과;  An inlet nozzle (23) for supplying the waste water to be introduced into the waste water, which is transferred through the transfer pipe, to the lower portion of the third microbial carrier layer; 상기 제 3 미생물담체층의 상부 표면에 설치된 월류웨어(weir)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생물학적 오·폐수 처리장치.  Biological waste water treatment apparatus comprising a weir installed on the upper surface of the third microbial carrier layer. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 미생물 담체층에는 현수미생물접촉여재(HBC-ring), 사란럭(saranlock), 다공성 폴리에틸렌계 담체, 다공성 폴리스티렌계 담체 중에서 선택된 어느 하나의 담체를 충진하는 것을 특징으로 하는 생물학적 오·폐수 처리장치.  The method of claim 1, wherein the second microbial carrier layer is filled with any one carrier selected from suspension microbial contact media (HBC-ring), sarranlock, porous polyethylene carrier, porous polystyrene carrier Biological sewage treatment system. 제 1항에 있어서, 상기 제 3 미생물 담체층에는 세라믹 여재, 다공성 폴리스티렌계 담체 또는 다공성 폴리에틸렌계 담체 중에서 선택된 어느 하나의 담체를 충진하는 것을 특징으로 하는 생물학적 오·폐수 처리장치.  The biological wastewater treatment apparatus according to claim 1, wherein the third microbial carrier layer is filled with any one carrier selected from ceramic media, porous polystyrene-based carriers or porous polyethylene-based carriers.
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