KR100489631B1

KR100489631B1 - 하·폐수 정화장치

Info

Publication number: KR100489631B1
Application number: KR10-2002-0061766A
Authority: KR
Inventors: 김영신
Original assignee: 김영신
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2005-05-17
Also published as: KR20040032568A

Abstract

본 발명은 하·폐수 정화장치에 관한 것으로, 이는 일측에 배출관(80)이 설치되어 있고, 중앙부에는 순환통로(50)가 형성되어 있는 순환실(30);과, 순환통로(50)와 연통되는 미세공기 공급관(42)을 통해 순환실(30)내로 미세공기를 지속적으로 공급하도록 된 미세공기 발생장치(40); 순환통로(50)의 둘레에 설치되는 접촉여과수단(60); 및, 순환실(30)을 가로질러 뻗어 있고 접촉여과수단(60)과 접촉되는 한편, 접촉여과수단(60)과 접촉되는 부분에 다수의 구멍이 형성되어 있는 유입관(20);을 포함하여 이루어지도록 되어 있어서, 미세공기 발생장치(40)로 만들어진 미세한 공기방울은 폐수 중의 용존산소량을 조절할 수 있게 하는 동시에 공기방울의 방출로 발생된 흐름을 이용하여 하·폐수(10)내의 난분해성 유·무기화합물을 산화시켜 오염물질을 제거할 수 있고, 접촉여과수단(60)을 거치면서 색도와 탁도도 제거되는 효과가 있다.

Description

하·폐수 정화장치 {System for purifying sewage and waste water}

본 발명은 하·폐수 정화장치에 관한 것으로, 특히 접촉여과수단을 이용하여 하·폐수내의 각종 불순물과 색도 및 탁도 등을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 유지관리가 용이하고 시설투자비를 절감할 수 있도록 된 하·폐수 정화장치에 관한 것이다.

종래의 하·폐수의 정화장치는 대규모 설비를 이룸에 따라 대개는 설치면적이 커지고 시공 또는 유지관리에 많은 비용이 소요되는 문제가 있다. 또, 효율면에서 우수한 증발식 처리방법은 고온을 유지하는 데에 많은 비용이 들고 하·폐수량이 많은 경우에는 적용하기 곤란한 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 접촉방식의 여과수단을 이용하여 작은 설치면적과 투자비용으로도 하·폐수의 정화를 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라, 유지관리 또한 쉬운 하·폐수 정화장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명은, 일측에 배출관이 설치되어 있고, 중앙부에는 순환통로가 형성되어 있는 순환실;과, 순환통로와 연통되는 미세공기 공급관을 통해 순환실내로 미세공기를 지속적으로 공급하도록 된 미세공기 발생장치; 순환통로의 둘레에 설치되는 접촉여과수단; 및, 순환실을 가로질러 뻗어 있고 접촉여과수단과 접촉되는 한편, 접촉여과수단과 접촉되는 부분에 다수의 구멍이 형성되어 있는 유입관;을 포함하여 이루어진다.

그리고, 순환실의 상부에는 개폐쇄가능한 덮개를 구비하되, 이 덮개는 미세공기와 기타의 정화기체가 통과할 수 있도록 공기통과구멍이 형성되어 있고, 순환실의 상부에는 공간을 구획하도록 다수의 판으로 이루어진 흐름제어부가 더 형성된다. 한편, 접촉여과수단은 바람직하게는 부직포로 형성되고, 이 접촉여과수단에는 촉매접촉여재가 부착되며, 촉매접촉여재는 200∼300메쉬(mesh)로 분쇄된 분말로 되어 있다. 선택가능하기로, 상기 촉매접촉여재는 하·폐수의 성상에 따라 선정될 수 있는데, 예컨대 분말형, 입상형, 미생물 등의 다양한 흡착촉매를 접촉여과수단 내에 고정부착시켜 사용될 수 있다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 하·폐수 정화장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 이의 개략적인 처리흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하·폐수 정화장치는 일측에 배출관(80)이 설치되어 있고, 중앙부에는 순환통로(50)가 형성되어 있는 순환실(30)과, 순환통로(50)와 연통되는 미세공기 공급관(42)을 통해 순환실(30)내로 미세공기방울을 지속적으로 공급하도록 된 미세공기 발생장치(40), 통(62)에 수용되어 순환통로(50)의 둘레에 설치되는 접촉여과수단(60) 및, 순환실(30)을 가로질러 뻗어 있고 접촉여과수단(60)과 접촉되는 한편, 접촉여과수단(60)과 접촉되는 부분에 다수의 구멍이 형성되어 있는 유입관(20)을 포함하여 이루어진다.

유입관(20)으로 유입되는 하·폐수(10)는 가정이나 공장 등지에서 배출된 하·폐수로서, 바람직하게는 소정의 정화단계를 거친 정화수를 유입하는 것이 좋다. 유입된 하·폐수(10)는 순환실(30)을 가로질러 뻗어 있는 유입관(20)을 따라 흐르게 되고, 이 유입관(20)에 형성되어 있는 다수의 구멍(참조번호 없음)을 통해 순환실(30)내로 배출되되, 특히 접촉여과수단(60)의 상층부로 배출된다.

순환통로(50)는 미세공기 공급관(42) 및 순환실(30)의 하부와 연통되게 설치되며, 순환통로(50)의 둘레에는 접촉여과수단(60)이 설치된다. 선택가능하기로, 순환통로(50)는 공기방울과 처리수의 순환흐름을 돕을 수 있도록 접촉여과수단(60) 보다 길이연장되게 뻗도록 한다. 그리고, 순환실(30)의 상부에는 상기 설명된 유입관(20)과, 정화작업이 완료된 최종정화수(82)가 배출되는 배출관(80)이 설치되어 있으며, 순환실(30)의 상부에는 미세공기가 통과할 수 있도록 공기통과구멍(32)이 형성되어 있는 덮개(34)를 구비한다. 이 덮개(34)는 개폐가 용이하여 추후 접촉여과수단(60)의 교체 및 세척을 돕는다. 더욱이, 순환실(30)의 덮개(34) 아래에는 공간을 구획하도록 다수의 판으로 이루어진 흐름제어부(70)가 더 형성되며, 흐름제어부(70)에 의해 구획된 공간을 거친 하·폐수(10)는 배출관(80)을 통해 유량제어조(90)로 배출된다.

접촉여과수단(60)은 순환통로(50)의 외면에서부터 순환실(30)의 내벽에 근접하게 위치된 통(62) 속에 위치된다. 이 접촉여과수단(60)은 바람직하게는 그 내부에 촉매접촉여재를 고정부착하고 있는 부직포를 포함하고 있으며, 이 접촉여과수단(60)에는 유·무기화합물이나 질소화합물 등에 의한 하·폐수(10)의 성상에 따라 선정 또는 조제된 약품을 흡착시킨 후 건조 및 분쇄한 촉매접촉여재(도시되지 않음)가 부착된다. 한편, 접촉여과수단(60)은 하·폐수(10)의 흐름을 원활하게 하는 한편 촉매접촉여재의 부착 및 반응을 용이하게 하기 위해, 성김의 정도가 약한 상태의 부직포를 이용하는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하·폐수 정화장치의 처리과정을 간략히 설명하기로 한다.

먼저, 가정이나 공장 등지에서 배출된 하·폐수의 원수 또는 소정의 정화작업을 거쳐 이러한 원수를 정화시킨 정화수가 유입관(20)을 통해 하·폐수 정화장치에 유입된다. 유입된 하·폐수(10;하·폐수의 원수 또는 정화수, 이하 하·폐수라 함)는 유입관(20)에 형성된 다수의 구멍을 통해 순환실(30) 내부로 유입될 수 있으며, 특히 유입관(20)은 접촉여과수단(60)과 접촉되어 뻗어 있다. 이와 같이 배출된 하·폐수(10)는 중력에 의해 아래로 떨어지면서 유입관(20)과 접촉되어 있는 접촉여과수단(60)을 거치게 되는데, 이 때 하·폐수(10) 중에 함유되어 있는 난분해성의 질소화합물과 유기화합물 등은 접촉여과수단(60)내에 부착된 촉매접촉여재와 접촉함으로써 흡착 산화되고, 반응하지 않은 나머지 성분과 수분 등은 접촉여과수단(60)을 통과하여 순환실(30)의 하부로 떨어진다. 이와 같이, 일차적으로 하·폐수(10)가 유입관(20)의 구멍을 통해 접촉여과수단(60)을 따라 흐르면서 접촉반응을 거치면서 순환실(30)을 채우게 된다. 촉매접촉여재는 200∼300메쉬(mesh)로 작게 분쇄된 분말이며, 상기 설명된 질소화합물과 유기화합물 외에도 색도와 탁도를 제거하는 기능을 하게 된다.

한편, 미세공기 발생장치(40)로부터 발생될 미세공기방울은 펌프와 같은 공급수단의 작용에 의해 미세공기 공급관(42)을 통해 순환실(30), 바람직하게는 순환통로(50)로 공급되며, 이는 도 2에서 A로 표시되어 있다. 미세공기 공급관(42)으로 순환통로(50)로 공급될 미세공기방울은 5~20㎛ 정도의 크기를 갖는게 바람직하며, 이 미세공기방울은 수면적과 표면적을 극대화시켜 하·폐수(10)에 용존산소량을 증대시킬 수 있다. 이러한 미세공기의 유동에 의해 순환실(30)내에는 흐름이 발생되고, 이 흐름에 의해 접촉여과수단(60)을 통과하여 순환실(30)의 하부로 떨어진 하·폐수(10)가 미세공기방울과 함께 순환통로(50)를 통해 순환실(30)의 상부로 상승된다. 즉, 미세공기 발생장치(40)는 미세한 공기를 발생시켜 순환실(30)내의 흐름을 발생시키는 한편, 간헐적이고 지속적으로 질소나 탄산가스 등의 깨끗한 정화기체를 순환실(30)의 윗면, 더 상세하게는 덮개(34)에 형성된 공기통과구멍(32)을 거쳐 외부로 배출시킨다. 도 1에서 점선으로 도시된 화살표는 미세공기에 의해 발생된 순환실(30)내의 흐름을 나타낸다.

공기방울에 위한 접촉반응과정이 반복되는 동안 순환실(30)은 유입되는 하·폐수(10)에 의해 수위가 높아지게 되고, 접촉여과수단(60)내의 촉매접촉여재와 반응된 성분을 제외하고는 순환실(30)내가 정화된 하·폐수(10)로 채워지게 된다. 순환실(30)의 상부에 설치된 흐름제어부(70)는 도면에 도시된 것과 같이 서로 소정 거리 이격되어 설치되고 각각에 의해 공간을 구획하도록 되어 있는 다수의 판으로 구성되며, 순환실(30)의 수위가 배출관(80)에 도달될 때까지는 순환실(30)의 내벽과 접촉여과수단(60)의 외면, 즉 통(62)의 외측면에 의해 형성되는 공간(52)을 통해 정화수가 순환실(30)의 배출관(80)을 향해 상승이동된다. 상기 설명된 반복순환과정을 거쳐 배출관(80)을 통해 순환실(30) 밖으로 배출되는 최종정화수(82)는 유량제어조(90)를 통해 배출되게 된다. 전술된 바와 같이, 흐름제어부(70)은 순환실(30) 내부에 장착된 통(62)의 상단부까지 뻗는다. 흐름제어부(70)는 공기방울차단판(71)과 부유물질안정판(72) 및 처리용량처리판(73)으로 이루어지는 바, 특히 통(62)의 상단부는 공기방울차단판(71)과 부유물질안정판(72) 사이로 위치된다. 공기방울차단판(71)는 통(62)의 상단부 내부로 뻗어 있어서 여과처리과정 중에 발생되는 비말동반현상에 따른 거품과 공기방울이 튀겨져 나가 정화처리된 배출수와 혼합되는 것을 방지하며, 부유물질안정판(72)은 통로(52)를 따라 이동하는 정화수의 흐름에 편승하여 올라온 부유물질이 배출관(80)으로 유입되는 것을 제한한다. 또한, 처리용량처리판(73)은 유량제어조(90)로 배출될 정화수의 양을 와류현상 없이 일정량을 제공한다. 처리의 원활한 유동흐름을 제공하기 위해서, 통(62)의 수면이 배출관(80)으로 빠져나가는 정화수의 수면보다 높도록 시행한다.

도시되지는 않았지만, 하·폐수(10)가 유입되는 유입관(20)과 최종정화수(82)가 배출되는 배출관(80)에는 유량제어밸브를 설치하여 유입유량과 배출유량을 적절히 제어하면서 정화작업을 실시할 수 있다. 또, 접촉여과수단(60)을 양쪽이 뚫린 형상, 더욱 구체적으로 상부는 개방되어 있고 하부는 접촉여과수단(60)의 낙하를 방지하면서 수중흐름을 방해하지 않도록 소정의 지지부를 갖춘 통(62)내에 설치함으로써, 정화효과가 떨어지는 경우에는 별도의 순환관(도시되지 않음)으로 하·폐수(10)를 배수한 후 순환실(30)의 덮개(34)를 개방함으로써 접촉여과수단(60)을 용이하게 세척 또는 교환할 수 있다. 또한, 반응되지 않은 성분들은 순환실(30)의 바닥부로 가라 앉게 되되, 이 침전물을 제거하기 위해 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알져 있듯이 순환실(30)의 바닥부에 추가로 개구부(도시되지 않음)을 형성한다.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 첨부되는 청구범위에 의해 개시되는 본 발명의 범위내에서 다양한 응용예 및 변경예를 통해 실시할 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 하·폐수 정화장치는, 미세공기에 의해 발생된 흐름을 이용하여 하·폐수내의 난분해성 유·무기화합물을 산화시켜 오염물질을 제거하는 한편, 접촉여과수단을 거치면서 색도와 탁도도 제거된다. 또한, 설치면적이나 투자비용이 저렴하고, 접촉여과수단을 용이하게 세척 또는 교환할 수 있으므로 관리 및 유지가 쉽다.

도 1은 본 발명에 따른 하·폐수 정화장치의 개략적인 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 하·폐수 정화장치의 개략적인 처리흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 ----- 하·폐수, 30 ----- 순환실,

34 ----- 덮개, 40 ----- 미세공기 발생장치,

42 ----- 미세공기 공급관, 50 ----- 순환통로,

60 ----- 접촉여과수단, 70 ----- 흐름제어부,

82 ----- 최종정화수, 90 ----- 유량제어조.

Claims

일측에 배출관(80)이 설치되어 있고, 중앙부에는 순환통로(50)가 형성되어 있는 순환실(30)과;

상기 순환통로(50)와 연통되는 미세공기 공급관(42)을 통해 상기 순환실(30)내로 미세공기를 지속적으로 공급하도록 된 미세공기 발생장치(40) 및;

하·폐수 내의 오염물질을 정화시키는 접촉여과수단;을 구비한 정화장치에 있어서,

상기 순환실(30)을 가로질러 유입관(20)이 뻗어 있고 상기 접촉여과수단(60)과 접촉되는 한편, 접촉여과수단(60)과 접촉되는 부분에 다수의 구멍이 형성되며, 상기 접촉여과수단(60)은 순환통로(50)에서 순환실(30) 내벽에 근접하게 위치된 통(62) 속에 위치고정되고, 상기 순환실(30)의 상부에는 공간을 구획하도록 다수의 판(71,72,73)으로 이루어진 흐름제어부(70)를 구비하는 것을 특징으로 하는 하·폐수 정화장치.
제 1항에 있어서, 상기 순환실(30)의 상부에는 미세공기가 통과할 수 있도록 공기통과구멍(32)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 하·폐수 정화
삭제
제 1항에 있어서, 상기 접촉여과수단(60)은 부직포로 형성되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 정화장치.
제 4항에 있어서, 상기 접촉여과수단(60)에 촉매접촉여재가 부착되는 것을 특징으로 하는 하·폐수 정화장치.
제 5항에 있어서, 상기 촉매접촉여재는 200∼300메쉬(mesh)로 분쇄된 분말인 것을 특징으로 하는 하·폐수 정화장치.