KR100493389B1 - 이송여과식 유기폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 여과재의 이송 중에 가축 분뇨나 생활하수 등의 유기폐수에 대한 여과작업이 이루어지는 이송여과식 유기폐수처리장치에 관한 것이다.

본 발명의 이송여과식 유기폐수처리장치는, 여과재의 이송 중에, 상기 여과재가 유기폐수 및/또는 전 처리된 여과액에 대한 여과작업을 수행하게 되는 이송여과부와; 상기 이송여과부의 운전 중에 여과재를 공급하여, 상기 여과재가 이송여과부의 표면을 따라 도포되도록 하는 여과재공급수단과; 상기 여과재공급수단을 통해서 상기 이송여과부의 표면에 도포된 여과재가 상기 이송여과부를 따라 이송되는 중에, 상기 여과재 위로 유기폐수를 공급하는 유기폐수공급수단; 을 포함하여 이루어진다.

Description

이송여과식 유기폐수처리장치{TREATING EQUIPMENT OF ORGANIC WASTE WATER}

본 발명은 유기폐수처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 톱밥 등의 여과재를 메쉬벨트컨베이어 상에 균일하게 도포한 후 상기 여과재 위로 유기폐수를 뿌림으로써, 상기 유기폐수에 대한 여과 작업이 상기 여과재의 이송 중에 이루어지는 이송여과식 유기폐수처리장치에 관한 것이다.

최근, 축산업이 대규모화됨에 따라 축산농가로부터 많은 양의 가축의 분뇨가 하천이나 지표로 배출되어 수질이 악화되고 있다.

이러한 수질환경의 오염문제를 개선하기 위해, 축사에서 배출되는 가축 분뇨를 1차적으로 정화처리 하여 하천에 방류하는 방법이 사용되고 있고, 그 중 대표적인 방법으로서, 가축의 분은 별도로 건조하여 처리하거나 토양과 일정량 섞어 처리하고 가축의 뇨는 톱밥 등을 이용하여 정화처리 하는 방법이 있다.

그리고, 이러한 가축 뇨의 정화 처리에 사용되는 톱밥은, 가축 뇨에 포함된 유기물과 부유물질을 제거하는데 큰 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

한편, 상기 톱밥을 사용하는 일반적인 분뇨처리장치는, 지중에 삽설되는 수용조와, 상기 수용조의 상부와 축사를 연결하는 유입관과, 상기 수용조 하부에 일단이 결합되고 타단이 외부로 표출되는 배출관으로 이루어지는 것이 보통이다.

이러한 종래 분뇨처리장치의 구성에 따르면, 상기 축사에서 방출되는 뇨가 유입관을 통해 여과조의 상부로 투입된 다음, 상기 여과조 내에 적치되어 있는 여과재에 의하여 상기 뇨에 포함되어 있던 부유물질과 유기물 등이 뇨에서 분리되고, 상기 여과된 뇨는 여과조 하방에 설치된 다공판과 배출관을 거쳐 외부로 방출되게 된다.

그런데, 이러한 종래의 분뇨처리장치는 주기적으로 여과재를 교체해 주어야 하므로, 지중에 설치되어 있는 여과조에서 사용이 끝난 여과재를 퍼내는 것이 쉽지 않다는 단점이 있었다. 즉, 종래에는 사람이 직접 퍼내든지 또는 포크레인등의 인양장치를 사용하여, 사용이 끝난 오염된 상태의 여과를 제거해야만 했던 것이다.

또한, 종래의 또다른 분뇨처리장치에 따르면, 분뇨가 처음으로 투입되는 여과조 다음에, 다수 개의 여과조를 직렬로 연결하여 전 단계에서 여과시킨 가축 뇨가 다음 단계의 여과조에 순차적으로 이송되어 깨끗하게 여과되도록 할 수 있다.

그러나, 상기 분뇨처리장치는 제일 앞에 설치된 여과조 속의 여과재가 가장 심하게 오염되기 때문에, 다른 여과조들보다 자주 여과재를 교체해야 하는 문제가 있었다.

뿐만 아니라, 여과재가 교체된 직후의 여과효율을 보면, 전 처리과정에서 배출된 여과액의 순도가 다음 순의 여과조를 거쳐 나온 여과액보다 높아 오히려 여과효율이 악화되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 종래 분뇨처리장치의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 여과재를 일정 속도로 이송함과 동시에 상기 여과재 위에 유기폐수를 공급하여 상기 여과재의 이송 중에 여과작업이 이루어지도록 함으로써, 오염이 심한 여과재는 자동으로 배출되고 배출된 양만큼의 여과재가 새로 보충되도록 한 이송여과식 유기폐수처리장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 이전 단계에서 처리된 여과액을 상대적으로 덜 오염된 여과재 위로 반송시켜 재차 여과 처리함으로써, 최종단계를 거쳐 배출되는 여과액의 청정도가 종래보다 높은 이송여과식 유기폐수처리장치를 제공함에 목적이 있다.

이와 같은 목적을 갖는 본 발명의 이송여과식 유기폐수처리장치는, 기본적으로, 이송여과부와 여과재공급수단과 유기폐수공급수단을 포함하여 이루어진다.

상기 이송여과부는, 바람직하게는, 균일하게 도포된 여과재를 어느 일 방향(토출측)으로 이송하는 적어도 하나 이상의 메쉬벨트컨베이어와; 상기 메쉬벨트컨베이어의 하방으로 배출되는 여과액을 포집한 후, 포집된 여과액을 상대적으로 덜 오염된 여과재 위로 반송하여 재차 여과되도록 하는 다수의 여과액포집수단; 을 포함한다. 여기서, 상기 메쉬벨트컨베이어가 하나만 채용되는 경우 상기 메쉬벨트컨베이어의 하방에는 적어도 둘 이상의 여과액포집수단이 배치되는 것이 더욱 바람직하며, 상기 메쉬벨트컨베이어가 둘 이상 채용되는 경우에는 상기 유기폐수공급수단으로부터 직접 유기폐수를 공급받는 메쉬벨트컨베이어의 하방에만 상기 여과액포집수단을 하나 설치하고 나머지 메쉬벨트컨베이어의 하방에는 상기 여과액포집수단을 임의 개수로 설치할 수 있다. 또한, 상기 메쉬벨트컨베이어를 구성하는 메쉬벨트의 소재로서 내부식성이 우수한 텅스턴 함유제품을 사용하는 것이 바람직한데, 예를 들면 스테인레스 스틸(SUS)을 소재로 사용하면 좋다. 한편, 본 발명에서는 여과재를 이송함과 동시에 여과액의 배출이 원활히 이루어지도록 허용하는 장치로서 메쉬벨트컨베이어를 채용하고 있지만, 이와 다른 형태의 기계장치여도 상기의 2가지 기능을 수행할 수 있는 것이라면 사용이 가능하다.

또한, 상기 이송여과부에 여과재를 공급하는 여과재공급수단은, 유기물과 함께 퇴비로 발효될 수 있는 톱밥이나 왕겨 등의 식물성 여과재가 저장된 여과재저장탱크와; 상기 여과재저장탱크로부터 식물성 여과재를 공급받아 일정속도로 움직이는 상기 메쉬벨트컨베이어의 표면에 균일한 두께로 도포하는 여과재도포장치; 를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 유기폐수공급수단은, 액상 또는 고-액 혼합상의 유기폐수가 저장되는 유기폐수저장조와; 상기 유기폐수저장조로부터 유기폐수를 공급받아 상기 이송여과부의 첫 번째 여과영역에 투하하는 유기폐수분배관;을 포함하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기폐수저장조의 일 측에 폭기장치를 추가로 설치하는 것이다.

이러한 구성에 따르면, 상기 메쉬벨트컨베이어에 실려 어느 한 방향으로 이송되는 여과재 위에 유기폐수 및/또는 전 처리 된 여과액이 공급되어 여과처리 되고, 상기 여과과정에서 오염된 식물성의 여과재와 유기폐수에서 분리된 고체성분이 동시에 외부로 배출되게 된다. 따라서, 작업자가 오염된 여과재를 일일이 교체하지 않더라도 어느 수준 이상으로 오염된 여과재는 새 여과재로 자동 교체되며, 배출된 여과재와 고체성분은 서로 혼합된 상태로 발효시켜 퇴비로 활용할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 후술하는 응집반응조에서 상기 유기폐수저장조 내로 반송된 침전물이 상기 폭기장치의 폭기작용에 의하여 더욱 용이하게 유기폐수와 응집반응을 일으키므로써, 상기 이송여과부에서의 고-액 분리효과를 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 이송여과식 유기폐수처리장치는, 바람직하게는 상기 이송여과부의 종단에 설치된 여과액포집수단에서 배출되는 여과액을 응집제와 반응시켜서, 상기 여과액에 내포되어 있는 중금속과 유기성분이 침강되도록 하는 응집반응조를 추가로 구비하는 것이다.

여기서, 상기 응집제로는 농축산용 비료의 원료로 사용하는 생석회가 바람직하며, 응집제와 여과액 사이의 응집반응을 촉진시키기 위해 상기 응집반응조에는 폭기장치가 추가로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 응집반응조와 유기폐수저장조 사이에, 상기 응집반응조의 바닥에 침전된 고체성분을 상기 유기폐수저장조로 반송하는 반송라인을 설치하는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 상기 이송여과부를 통해 배출되는 여과액 속의 미세한 고체성분을 제거할 수 있으므로, 하천 등지로 방류되는 여과액의 수질을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 응집반응조에서 배출되는 여과액을 탈색처리하기 위한 탈색처리조가 추가로 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 탈색조의 내부에는 자갈, 흙, 활성탄 또는 매트 등과 같은 다양한 종류의 충진재가 다층으로 적층되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 따르면, 방류하기 직전의 여과액이 상기 탈색조를 거쳐 투명하게 여과된 상태로 방류된다.

또한, 본 발명의 이송여과식 유기폐수처리장치는, 상기 이송여과부의 종단에 설치된 여과액포집수단과 응집반응조 사이 및/또는 상기 응집반응조와 탈색처리조 사이에, 여과액에 내포된 고체성분을 분리하기 위한 필터부가 추가로 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 필터부로는 다공성의 세라믹필터나 침사지 또는 멤브라인 방식의 필터가 채용될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 상기 이송여과부를 거쳐 나온 여과액이 더욱 청정하게 여과한 상태로, 다음 순번의 여과공정에 제공되거나 하천에 방류되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이송여과식 유기폐수처리장치의 구성과 작용을 설명한다.

여기서, 본 발명의 실체가 후술하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당업자에게 용이한 설계변경 사항까지도 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

먼저, 본 발명의 기술적 사상에 입각한 각각의 실시예를 설명하기에 앞서 본 명세서 전체에서 사용되고 있는 "유기폐수"란 용어는, 유기성분이 포함되어 있는 음식물쓰레기나 분뇨 또는 각종 생활하수와 오·폐수를 포함하는 상위 개념의 용어인 것으로 정의한다.

실시예1

첨부된 도면 중 도1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 이송여과식 유기폐수처리장치의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예의 이송여과부(100)는 한 대의 메쉬벨트컨베이어(110)를 채용하고 있으며, 상기 메쉬벨트컨베이어(110)의 하방에, 서로 간격을 두고 다수 개의 여과액포집수단(120)으로 설치되어 있다.

또한, 상기 메쉬벨트컨베이어(110)의 상류측에, 톱밥 등의 식물성 여과재가 들어 있는 여과재공급수단(200)이 설치되어 있고; 그 반대 쪽인 하류측에, 유기폐수공급수단에서 배출된 유기폐수를 상기 메쉬벨트컨베이어에 실려 이송되는 여과재 위에 고루 뿌려주는 유기폐수분배관(320)이 다수 설치되어 있다.

또한, 상기 하류측과 상류측 사이에는, 일측 단부가 상기 여과액포집수단의 여과액받이(121)에 연결되어 있는 펌프(123)에 결합되고, 타측 단부는 상류측 방향에서 인접하고 있는 타 여과액포집수단 쪽을 향하게 상기 메쉬벨트컨베이어의 상방을 가로질러 설치된 다수의 여과액배출관(122)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 여과액배출관의 하면에 다수의 스프레이공(124)이 뚫려 있다.

이와 같이 배치된 상태에서, 예컨대 상기 메쉬벨트컨베이어(110)를 10mm/min의 속도로 주행시키고 상기 여과재공급수단의 하단측 토출구를 열여 상기 메쉬벨트컨베이어의 표면에 톱밥이나 왕겨 등의 여과재를 투하한 다음, 어느 정도 시간이 흘러 상기 메쉬벨트컨베이어의 하류측에서 톱밥이 검출되면 상기 유기폐수분배관 (320)을 통해 상기 여과재 위로 유기폐수를 공급한다.

이와 같이 하면, 상기 메쉬벨트컨베이어의 하류측에 가장 먼저 공급된 유기폐수가 여과재 위에 얹혀진 상태로 이송되게 되고, 상기 여과재 상에 퇴적된 상태로 이송되는 유기폐수의 성분 중에서 점성이 낮은 액체성분은 메쉬벨트의 메쉬를 통해 아래로 흘러내려 여과액받이(121)에 모이게 되며, 점성이 높거나 여과재를 통과하지 못한 고체성분은 상기 여과재와 함께 메쉬벨트컨베이어에서 배출되게 된다.

이어서, 상기 여과액받이(121)에 포집된 여과액은, 펌프(123)의 펌핑작용에 의해, 상류측 방향에서 인접하고 있는 타 여과액포집수단 위를 지나고 있는 여과재 위에 뿌려져 재차 여과되고, 이러한 재 여과과정이 수 차례 반복되게 된다.

이후, 상기 메쉬벨트컨베이어의 최상류측(종단)에 배치된 여과액포집수단에 포집된 여과액은, 그대로 하천에 방류되거나 후속처리공정에 제공되게 된다.

한편, 상기 여과재와 함께 배출된 고체성분은, 메쉬벨트컨베이어의 하류측에 미리 갖다 둔 손수레 등의 포집수단에 모아져 발효실 등지에 보내지게 된다.

그러므로, 본 실시예의 이송여과식 유기폐수처리장치에 따르면, 유기성분의 함량이 높은 고농도의 유기폐수 및/또는 전 처리된 여과액이 상대적으로 많이 오염된 여과재를 통해 여과처리되기 때문에 최종적으로 여과되어 배출되는 여과액의 청정도가 가장 좋아지게 된다. 즉, 종래의 분뇨처리장치에서 발생되던 여과재 교체 후의 여과효율저하가 방지되는 것이다.

또한, 본 실시예에 따르면, 심하게 오염된 하류측의 여과재는 자동으로 배출되고, 배출된 양만큼의 새 여과재가 상기 여과재공급수단을 통해 상기 메쉬벨트컨베이어의 상류측에 보충되어 여과작업을 수행하게 된다.

실시예2

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이송여과식 유기폐수처리장치를 도시한 구성도이다.

도면을 통해서 알 수 있듯이, 본 실시예의 이송여과식 유기폐수처리장치는 제1 실시예의 유기폐수처리장치와 실질적으로 구성이 동일한데, 상술한 제1 실시예와의 차이점이라고 하면, 메쉬벨트컨베이어(110)가 한 대 더 추가되어, 고-액 분리용과 재 여과용으로 나누어 사용하고 있다는 점이다.

이러한 구성에 따르면, 도2의 상측에 도시된 고-액 분리용의 메쉬벨트컨베이어와 하측에 도시된 재 여과용의 메쉬벨트컨베이어를 서로 다른 속도로 운행할 수 있다. 예컨대, 고-액 분리용은 10mm/min의 속도로 운전하고, 재 여과용은 15mm/min의 속도로 운전할 수 있는 것이다. 이와 같이, 메쉬벨트컨베이어의 운전조건을 다르게 할 경우, 고-액 혼합비율에 따라 달라지는 유기폐수의 점도(점성)를 고려하여 최적의 상태로 시스템을 운영할 수 있게 된다.

한편, 상기 두 대의 메쉬벨트컨베이어는, 도 2처럼 상하방향으로 설치될 수도 있으나 서로 간격을 두고 좌우(서로 평행하게)로 설치될 수도 있다.

실시예3

도3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이송여과식 유기폐수처리장치를 도시한 구성도로서, 가장 바람직한 예를 도시한 것이다.

도면에서 보듯이, 본 실시예의 유기폐수처리장치는, 상술한 제1 및 제2 실시예의 구성에 추가하여, 응집반응조(400)와 탈색처리조(500), 필터부(600), 그리고 상기 응집반응조와 유기폐수공급수단(300)의 유기폐수저장조(310)에 장착된 블로워 (700)를 구비한 형태로 도시되어 있다. 이들 추가적인 구성요소는 여건에 따라 선택적으로 채용될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 상기 메쉬벨트컨베이어의 최상류측(종단)에 배치된 여과액포집수단에 포집된 여과액이 관로를 따라 필터부(600)에 제공되게 되고, 상기 필터부(600)에서 여과액 내에 포함되어 있던 작은 입자성 물질(고체성분)이 액체성분으로부터 분리된다.

이어서, 상기 액체성분은 응집반응조 안으로 도입되어 생석회 등의 응집제와 응집반응을 일으키게 되고, 이러한 응집반응에 의해서 상기 액체성분 속에 에멀젼 상태나 콜로이드 상태로 존재하던 유기성분이나 중금속 성분이 바닥에 침전된다.

한편, 상기 응집반응조의 바닥에 침전된 스케일이나 오염물은 반송라인(430)을 통해 상기 유기폐수저장조(310) 안으로 도입되고, 고도로 청정 처리된 여과액(상등수)는 배관을 따라 탈색처리조(500)로 배출된다.

상기 탈색처리조(500) 안으로 도입된 여과액은, 진흙이나 활성탄 등의 충진재가 다층으로 충진되어 있는 내부를 지나면서 투명해지게 되고, 관로를 따라 하천 등지로 방류된다.

따라서, 본 실시예의 이송여과식 유기폐수처리장치에 의하면, 유기폐수를 고도로 청정 처리하여 방류할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 이송여과식 유기폐수처리장치는, 여과재를 일정 속도로 이송함과 동시에 상기 여과재 위에 유기 폐수를 공급하여 상기 여과재의 이송 중에 여과작업이 이루어지도록 함으로써, 오염이 심한 여과재는 자동으로 배출되고 배출된 양만큼의 여과재가 새로 보충되어 작업자가 일일이 여과재를 교체하지 않아도 된다.

또한, 전 단계에서 처리된 여과액을 상대적으로 덜 오염된 여과재 위로 반송시켜 재차 여과 처리함으로써, 최종단계를 거쳐 배출되는 여과액의 청정도가 종래보다 높아진다.

또한, 여과재와 유기폐수에서 걸려진 고체성분의 혼합비율이 거의 일정하게 유지됨으로 이들을 발효시켜 양질의 퇴비를 얻을 수 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예를 도시한 구성도이다.

도2는 본 발명의 제2 실시예를 도시한 구성도이다.

도3은 본 발명의 제3 실시예를 도시한 구성도이다.

[도면 부호의 설명]

100...이송여과부, 110...메쉬벨트컨베이어,

120...여과액포집수단, 121...여과액받이

122...여과액배출관 123...펌프,

124...스프레이공, 200...여과재공급수단,

300...유기폐수공급수단, 310...유기폐수저장조,

320...유기폐수분배관, 400...응집반응조,

500...탈색처리조, 600...필터부,

700...블로워.

Claims (5)

1. 삭제
2. 유기폐수처리장치에 있어서,

   A) 여과재의 이송 중에 유기폐수 및/또는 전처리된 여과액에 대한 여과작업이 수행될 수 있도록, 적어도 하나 이상의 메쉬벨트컨베이어와 상기 메쉬벨트컨베이어의 하방으로 배출되는 유기폐수의 여과액을 포집한 후 상기 메쉬벨트컨베이어에 실려서 이송되는 여과재 중에서 가장 근접한 상태로 오염이 덜 된 여과재 위에 상기 포집된 여과액을 재공급하는 다수의 여과액포집수단을 포함하여 이루어지는 이송여과부 ;

   B) 상기 이송여과부의 운전 중에 여과재를 공급하여 상기 여과재가 이송여과부의 표면을 따라 도포되도록 하는 여과재공급수단 ; 및

   C) 상기 여과재공급수단에 의해서 상기 이송여과부의 표면에 도포된 여과재가 상기 이송여과부를 따라 이송되는 도중에 상기 여과재 위로 유기폐수 및/또는 전처리된 여과액을 공급하는 유기폐수공급수단 ;을 포함하는 이송여과식 유기폐수처리장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유기폐수처리장치는,

   상기 여과액포집수단 중 상기 이송여과부의 종단에 설치된 여과액포집수단에서 배출되는 여과액을 응집제와 반응시켜, 상기 여과액에 내포되어 있는 중금속과 유기성분이 침강되도록 하는 응집반응조를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 이송여과식 유기폐수처리장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 유기폐수처리장치는,

   상기 응집반응조에서 배출되는 여과액을 탈색처리하기 위한 탈색처리조가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 이송여과식 유기폐수처리장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 유기폐수처리장치는,

   상기 이송여과부의 종단에 설치된 여과액포집수단과 응집반응조 사이 및/또는 상기 응집반응조와 탈색처리조 사이에, 여과액에 내포된 고체성분을 분리하기 위한 필터부가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 이송여과식 유기폐수처리장치.