KR100516845B1 - Filter media containing melamine foam and biofilter comprising said filter media - Google Patents

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KR100516845B1 KR1020040053391A KR20040053391A KR100516845B1 KR 100516845 B1 KR100516845 B1 KR 100516845B1 KR 1020040053391 A KR1020040053391 A KR 1020040053391A KR 20040053391 A KR20040053391 A KR 20040053391A KR 100516845 B1 KR100516845 B1 KR 100516845B1
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Abstract

본 발명은 멜라민 폼을 포함하는 하수 및 오수 처리용 여재 및 상기 여재와 상기 여재의 지지와 공간 확보를 위한 지지망으로 구성되는 하수 및 오수 처리용 바이오필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분사된 간헐적인 하수 및 오수를 상기 바이오필터를 이용하여 멜라민 폼에 흡수시켜 여과함과 동시에 부착된 미생물에 의해 정화함으로써 하수 및 오수를 효과적으로 처리할 수 있다.The present invention relates to a sewage and sewage treatment media including melamine foam, and a sewage and sewage treatment biofilter composed of a support network for securing the space and the support and the media, more specifically sprayed intermittent Sewage and sewage can be effectively absorbed by melamine foam using the biofilter, and filtered and purified by attached microorganisms, thereby effectively treating sewage and sewage.

Description

멜라민 폼을 포함하는 여재 및 상기 여재를 포함하는 바이오필터{Filter media containing melamine foam and biofilter comprising said filter media}Filter media containing melamine foam and biofilter comprising said filter media}

본 발명은 분사된 간헐적인 하수 및 오수를 멜라민 폼에 흡수시켜 여과함과 동시에 부착된 미생물에 의해 정화함으로써 하수 및 오수를 효과적으로 처리할 수 있는 멜라민 폼을 포함하는 하수 및 오수 처리용 여재 및 상기 여재와 상기 여재의 지지와 공간 확보를 위한 지지망으로 구성되는 하수 및 오수 처리용 바이오필터에 관한 것이다.     The present invention is to filter the absorbed intermittent sewage and sewage into the melamine foam and at the same time to purify by the attached microorganisms sewage and sewage treatment media comprising the melamine foam that can effectively treat sewage and sewage and the media And it relates to a sewage and sewage treatment biofilter composed of a support network for securing the space and the support of the filter medium.

하수 및 오수 처리 장치 또는 방법은 그 종류가 매우 많으며 다양하다. 특히, 여재나 담체를 이용하는 장치 및 방법은 근래에 들어 효율성 증가와 고도처리를 위하여 많이 활용되고 있다. 이들 장치 및 방법 등은 여재 또는 담체의 종류나 공정 및 기술적 운전방법에 따라 각 공법마다 특성들이 존재한다. 또한 이러한 장치 및 방법들은 유입되는 하수 및 오수의 성상 및 처리공법의 적용장소 등에 따라 장단점 및 특징이 달라지며 적합성이 결정된다. Sewage and sewage treatment devices or methods are very numerous and diverse. In particular, devices and methods using media or carriers have been used in recent years for increased efficiency and advanced processing. These devices and methods have properties for each process depending on the type of medium or carrier, the process and the technical operation. In addition, these apparatuses and methods have advantages and disadvantages and characteristics, and suitability is determined according to the characteristics of the incoming sewage and sewage, and the application location of the treatment method.

상기한 적용장소 및 유입되는 하수 및 오수의 성상 및 환경적 특성의 관점 에서 볼 때 분산지역으로 지칭되는 지역은 다른 도심지역에 있는 시설과는 차별성이 존재한다. 분산지역이란 농촌마을, 군부대, 소규모 공동주택, 휴양지 등을 예로 들수 있는데 이러한 지역에 설치되는 하수 및 오수 처리시설은 다음과 같은 사항을 고려해야 한다.From the point of view of the above-mentioned applications and the characteristics and environmental characteristics of the incoming sewage and sewage, the area referred to as the dispersed area is different from the facilities in other urban areas. Dispersed areas include rural villages, military units, small apartment houses, and resorts. Sewage and sewage treatment facilities installed in these areas should consider the following.

첫째, 지역적, 경제적으로 하수 및 오수관거 설치가 어려워 하수종말처리장으로의 연계 처리가 힘들고 둘째, 분산되고 소규모인 관계로 관리인이 상주할 수 없어 시설의 지속적인 유지관리가 어려우며 셋째, 지역 문화적인 특성상 거주민들이 소음에 매우 민감하고 넷째, 시간 및 계절에 따른 유량 변동이 매우 심하며 마지막으로, 처리수를 하천이나 농지로 직접 배출하게 되므로 2차 오염을 유발하지 말아야 한다는 것이다. First, it is difficult to install sewage and sewage pipes regionally and economically. Second, it is difficult to manage the connection to the sewage treatment plant. Second, it is difficult to maintain the facility because the manager is unable to reside due to the distributed and small relationship. This is because they are very sensitive to noise, and fourthly, the flow fluctuations are very severe over time and season, and finally, the treatment water is discharged directly into the river or farmland, so it should not cause secondary pollution.

그러나 현재까지 개발된 분산지역을 위한 처리공법 및 시설들은 분산지역만을 위하여 개발된 공법이 아니며 대부분이 대규모 하수처리공법을 단순히 규모만을 축소하여 적용하거나 또는 일부공정만을 변형하여 개발된 기술이 많아서 분산지역의 하수 및 오수처리에 적합하지 못하였다.However, the treatment methods and facilities for distributed areas developed to date are not developed for distributed areas only, and most of them are large scale sewage treatment methods applied by simply reducing the scale or modifying some processes. Not suitable for sewage and sewage treatment.

분산지역에 적합한 하수 및 오수 처리 장치 및 방법들은 상기한 분산지역의 특성을 충분히 고려한 장치 및 방법 등이 유리하므로 공정이 단순하고 복잡한 설비를 배제시키고 심한 유량 및 농도 변화나 하수나 오수의 공급 중단 등의 유사시에도 대응 능력을 가지고 있어야 한다. 이러한 공법들에는 여재나 담체에 미생물을 부착시켜 효율적이며 간단히 처리를 할 수 있는 바이오필터 기술들이 활용될 수 있다.Sewage and sewage treatment devices and methods that are suitable for distributed areas are advantageous because of the devices and methods that fully consider the characteristics of the dispersed areas, so the process is simple and excludes complex facilities, and severe flow and concentration changes or the supply of sewage or sewage are stopped. Should be able to respond in the event of Such methods may utilize biofilter technologies that can efficiently and simply process microorganisms by attaching them to media or carriers.

그러나 종래에 보급된 다수의 기술들은 하수나 오수중에 미생물을 활성화시켜 그 슬러지를 제거함으로써 처리하는 활성슬러지법이나 그 속에 여재나 담체 등을 넣어 효과적인 미생물의 부착을 유도하거나 혐기, 호기조를 추가하고 슬러지를 반송시키는 등의 기술들로서 대규모나 중규모 이상의 하수처리를 목적으로 개발된 공법을 단순히 규모만을 축소한 것이 대부분이므로 소규모 처리에 적합한 공법들이라 할 수 없다. 이와는 달리 공정이 단순하며 유지관리가 간편한 고정식 접촉여재를 갖춘 바이오필터 장치들은 주로 목편, 폴리우레탄폼, 광물질 등을 여재로 사용하여 처리하는 기술들이다. 이러한 공법들은 공정이 단순하므로 여재의 특성을 잘 반영한 장치의 공급이 효율 및 성능을 좌우한다.However, many of the conventional techniques have been activated sludge treatment by activating microorganisms in sewage or sewage and removing the sludges, or incorporating media or carriers to induce effective microorganism attachment or adding anaerobic or aerobic tanks and sludges. As the technologies such as returning of oil, most of the methods developed for large-scale or medium-scale sewage treatment are simply scaled down, and thus they are not suitable for small-scale treatment. On the other hand, biofilter devices with fixed contact media with simple process and easy maintenance are mainly processed using wood chips, polyurethane foam, and minerals as media. Since these processes are simple, the supply of a device that reflects the characteristics of the media determines efficiency and performance.

상기한 바이오필터 공법들에서는 하수 및 오수가 분사되어 공급되고 중력에 의하여 하부로 흐른 뒤 배출되는 방식이므로 여재의 특성에 따라 체류시간과 미생물의 부착량과 부착시간 등의 차이를 보일 수 있으며, 하수 및 오수 공급시에 벽면을 타고 흐르거나 수로화 현상에 의하여 편향 흐름이 발생하는 문제점, 그리고 여재 표면에만 미생물이 서식하여 효율성이 저하되거나 규모가 커져야 하는 등 문제점이 있었다. 또한 미생물의 활성에 따라 효율이 결정되므로 동절기에는 처리효율이 떨어지는 단점이 있었다.In the above-described biofilter methods, since sewage and sewage are injected and supplied downward after being discharged by gravity, the biofilter processes may show differences in retention time, adhesion amount and attachment time of microorganisms, and the like. When the sewage supply flows through the wall or deflected flow due to the channelization phenomenon, and the microorganisms inhabit only the surface of the filter medium, such as the efficiency is reduced or the size should be large. In addition, since the efficiency is determined according to the activity of the microorganisms, there was a disadvantage in that the treatment efficiency is lower in winter.

분산지역의 하수 및 오수 처리는 심한 유량 및 농도의 변화에 대응할 수 있어야 하며, 복잡한 기계, 전기설비 등을 최소화해야 하고 유지관리가 간편해야 하는 점 등을 고려할 뿐 아니라, 종래의 바이오필터 기술에서 나타나는 하수 및 오수 공급시의 벽면을 타고 흐르거나 수로화 현상에 의하여 편향 흐름이 발생하는 문제점, 여재 표면에만 미생물이 서식하여 효율성이 저하되고 미생물 부착에 오랜 시간이 필요한 점, 그리고 처리효율이 미생물의 활성에 전적으로 좌우됨에도 불구하고 동절기에 저하되는 미생물 생육저하 문제 등에 관한 적극적인 대안이 없었던 점을 개선하기 위하여, 본 발명자들은 건축분야 및 자동차공업 분야에서 건축자재나 흡음재의 용도로 주로 사용되는 멜라민 폼이 여과와 미생물 부착생장을 동시에 수행할 수 있으며 순간적인 수분흡수력을 갖고 또한 장시간 동안 수분을 보유할 수 있는 능력이 뛰어나고 매우 미세한 연속공극을 가지고 있어 비표면적을 극대화할 수 있는 점에 착안하여 멜라민 폼을 하수 및 오수처리를 위한 여재로서의 새로운 용도를 개발하고 상기 용도를 활용할 수 있는 하수 및 오수 처리용 바이오필터를 구성함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Sewage and sewage treatments in dispersed areas should be able to cope with severe flow and concentration changes, minimize the complexity of mechanical and electrical installations, and simplify maintenance. The problem that deflection flow occurs due to the flow of sewage and sewage on the wall or by the channelization phenomenon, the microorganisms inhabit only the surface of the media and the efficiency decreases and the long time is required for microorganism attachment, and the treatment efficiency is the activity of the microorganisms. In order to improve the fact that there is no active alternative to the problem of microbial growth deterioration in winter despite being completely dependent on the present invention, the present inventors have found that the melamine foam mainly used for the construction materials or sound absorbing materials in the construction field and the automobile industry is filtered. And microbial attachment growth can be performed simultaneously With the ability to absorb moisture and have excellent ability to retain moisture for a long time and have very fine continuous voids, it is possible to maximize the specific surface area and develop new applications for melamine foam as a medium for sewage and sewage treatment. The present invention has been completed by constructing a biofilter for sewage and sewage treatment that can utilize the above uses.

이에, 본 발명은 간헐적인 하수 및 오수를 멜라민 폼에 흡수시켜 여과함과 동시에 부착된 미생물에 의해 정화함으로써 하수 및 오수를 효과적으로 처리할 수 하수 및 오수 처리용 여재 및 바이오필터를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to provide a filter and a biofilter for sewage and sewage that can effectively treat sewage and sewage by absorbing intermittent sewage and sewage into melamine foam and purifying by attached microorganisms. have.

또한, 본 발명은 동절기 하수 및 오수 처리시에 발생하는 미생물 생육저하에 따른 처리효율 감소의 적극적인 개선을 위하여 저에너지로 간편하게 반응조의 적정온도를 유지할 수 있는 면상발열체를 추가한 바이오필터를 제공하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a biofilter including a planar heating element which can easily maintain an appropriate temperature of a reaction tank at low energy in order to actively improve the treatment efficiency due to a decrease in microbial growth occurring during winter sewage and sewage treatment. There is this.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 멜라민 폼을 포함하는 하수 및 오수 처리용 여재를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a media for sewage and sewage treatment, including melamine foam.

또한, 본 발명은 부정형으로 쌓여진 멜라민 폼을 포함하는 여재와 상기 여재의 지지와 공간 확보를 위한 지지망으로 구성되는 하수 및 오수 처리용 바이오필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a biofilter for sewage and sewage treatment, comprising a filter medium including melamine foam stacked in an irregular shape and a support network for securing the space and supporting the filter medium.

상기 멜라민 폼은 멜라민 수지를 원료로 발포한 다공질이며 연속공극을 갖는다. The melamine foam is porous with melamine resin as a raw material and has continuous pores.

또한, 본 발명은 상기 바이오필터의 외부에 면상발열체를 추가로 포함하는 하수 및 오수 처리용 바이오필터를 제공한다.In addition, the present invention provides a biofilter for sewage and sewage treatment, further comprising a planar heating element on the outside of the biofilter.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명에 사용된 멜라민 폼은 멜라민 수지를 원료로 제조된 발포성 수지체로서, 독일 바스프 악티엔게젤 샤프트사가 개발한 소재이며 대한민국공개특허 제2001-0098612호에 그 제조방법이 명시되어 있다. 상기한 특허출원 명세서에 따르면 멜라민 수지 발포체(Melamine resin foam)는 내화성이 향상되고 기포구조 표면이 암모늄염으로 일부 또는 완전히 코팅된 연속 기포 멜라민 발포체에 관한 것으로 명시되어 있으며, 상기 특허출원에 따른 멜라민 발포성 수지체는 건설분야 및 자동차 산업에서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 조선분야에서 엔진실의 방열 및 방음을 위하여 사용될 수 있다고 기술되어 있다. 또한, 멜라민 수지 발포체는 건축용 자재 및 흠음재료로 사용되기도 하지만 멜라민 폼의 미세한 공극과 기계적인 강도의 우수성으로 인하여 국내에도 사용되고 있는 소재이다. 또한 제조기술을 소유한 바스프사의 국내법인인 한국바스프사의 인터넷 홈페이지에 따르면 멜라민 폼은 열경화성 멜라민 수지를 발포해 만든 오픈-셀(Open-Cell) 구조의 멜라민 수지 발포체로 초극세사 3차원 망상구조를 가지고 있으며, 탁월한 흡음효과, 단열성 및 난연 방염성을 갖고, 연속 사용가능 온도가 150~180℃를 넘는 고내열성 초경량의 흡음 단열 소재이며, 가공성도 매우 우수하다고 기술되어 있다. 또, 멜라민 수지 발포체는 BASF가 전세계에서 유일하게 생산하는 특수 발포체로, 각종 해당 분야에서 사용되는 스티로폴(Styropol), 폴리우레탄폼(Polyurethane foam), 유리섬유, 부직포 등의 단점을 완벽하게 보완하는 독특한 물성으로 인해 유럽 및 미주시장은 물론 국내 시장에서도 사용량이 급격하게 늘고 있는 품목이라고 설명되어 있으며, 구체적인 용도를 다음과 같이 명시하고 있다. Melamine foam used in the present invention is a foamed resin body made of a melamine resin as a raw material, a material developed by BASF Actiengegel Shaft, Germany, and its manufacturing method is specified in Korean Patent Publication No. 2001-0098612. According to the above patent application melamine resin foam (Melamine resin foam) is specified to be a continuous foam melamine foam with improved fire resistance and the surface of the foam structure partially or completely coated with ammonium salt, the melamine foamable number according to the patent application It is described that the retard can be used not only in the construction field and in the automobile industry, but also in the shipbuilding field for heat radiation and sound insulation of the engine compartment. In addition, the melamine resin foam is used as a building material and a flaw material, but because of the fine pores and excellent mechanical strength of the melamine foam is also used in Korea. In addition, according to BASF Korea's Internet homepage, which owns manufacturing technology, melamine foam is an open-cell melamine resin foam made of thermosetting melamine resin, and has an ultrafine three-dimensional network structure. It has excellent sound-absorbing effect, heat insulation and flame retardant flame retardant, and is a high heat-resistant ultra-light-weight sound-absorbing heat insulating material with continuous usable temperature of more than 150 ~ 180 ° C. Melamine resin foam is the only special foam produced by BASF in the world. It is a unique foam that completely compensates for the shortcomings of Styropol, Polyurethane foam, Fiberglass, and nonwoven fabrics. Due to its physical properties, it is described as an item that is rapidly increasing in the European and American markets as well as in the domestic market.

강당, 실내체육관, 종교시설, 각종 유흥업소, 공공기관, 교육시설, 공장 등의 건축 분야; 엔진 커버, 각종 라이너, 도어 패널 등의 자동차, 철도차량 분야; 제품의 소음 방지, 에너지 절약을 위한 단열재 등의 전기, 전자 분야; 각종 보온 보냉재, 파이프 보온 커버, 보일러 보온, 흡음단열재 등의 일반 공업 분야; 비행기, 우주선 흡음 단열 내장재 등의 우주 항공분야; 또는 환경친화적인 초극세사, 부엌용 스폰지 등의 잡화를 예로 들고 있다.Architectural fields such as auditoriums, indoor gymnasiums, religious facilities, various entertainment establishments, public institutions, educational facilities, and factories; Automotive and railroad vehicle applications such as engine covers, various liners, and door panels; Electrical and electronic fields, such as insulation for product noise prevention and energy saving; General industrial fields such as various thermal insulation insulators, pipe insulation covers, boiler insulations, and sound absorbing insulation materials; Aerospace, such as airplanes and spacecraft sound-absorbing insulation interior materials; Or, for example, eco-friendly microfiber, kitchen sponges and other goods.

본 발명에서 이용된 멜라민 폼은 도 2에서 나타난 바와 같이 다공질과 미세한 연속공극을 가지고 있는 특성으로 인하여 종래에는 미세한 공극안에 소음을 흡수시키고 감쇄시키는 작용을 이용하여 주로 건축자재 특히 흡음재료나 방음재료 등으로 사용되었으며 근래에 들어서 초극세사로 구성된 자체 재질의 강도적 특성을 발견하여 이를 이용한 새로운 용도인 위생용품으로 사용되기도 하였지만, 하수 및 오수 처리의 용도로는 전혀 사용된 바 없다.Melamine foam used in the present invention is mainly used in the building materials, especially sound-absorbing material or soundproofing material by using the action of absorbing and attenuating noise in the fine pores due to the characteristics of having a porous and fine continuous pores as shown in FIG. In recent years, it has been used as a sanitary product, which is a new use by discovering the strength characteristics of its own material composed of ultra-fine yarn, but it has not been used for sewage and sewage treatment at all.

이에 반해, 본 발명에서는 멜라민 폼이 대단히 고친수성이며 다수의 연속공극이 여과와 미생물 부착생장에 유리할 수 있어 하수 및 오수 처리분야에 효과적인 여재로 사용될 수 있을 것에 착안하여 이를 이용한 하수 및 오수 처리용 바이오필터를 개발함으로써 본 발명에 이르게 되었다.On the contrary, in the present invention, the melamine foam is very high hydrophilic and many continuous pores can be used for filtration and microbial adhesion growth, so that it can be used as an effective media in the sewage and sewage treatment field. The development of the filter led to the present invention.

본 발명에서는 멜라민 수지를 원료로 발포한 다공질이며, 연속공극을 갖는 멜라민 폼을 하수 및 오수 처리용 여재로 사용한다. In the present invention, a melamine foam having a melamine resin foamed as a raw material and having continuous pores is used as a medium for sewage and sewage treatment.

통상 친수성 재질은 다양하게 존재하나, 다공질이며 동시에 고친수성인 재질은 그리 많지 않다. 이러한 다공질 고친수성 여재에는 멜라민 폼(Melamine Foam)외에도, PVA 폼(Polyvinyl Alcohol Foam), 펄프 폼, 셀루로오즈 폼, 암면 등이 해당된다. 하지만 PVA 폼은 수분이 제거되면 처음의 물성을 갖지 못하며 딱딱하게 굳어버리는 현상이 발생하여 초기의 친수성을 유지할 수 없다. 또한 셀룰로오즈 폼, 펄프 폼은 천연물질의 가공품으로 수급의 안정성이 확보되지 못하여 쉽게 구하기가 어렵우며, 암면은 장기간 사용시 내구성이 약한 문제가 있다.In general, a variety of hydrophilic materials exist, but not many porous and high hydrophilic materials. Such porous high hydrophilic media includes, besides melamine foam, PVA foam, pulp foam, cellulose foam, and rock wool. However, PVA foam does not have the initial physical properties when water is removed and hardening occurs, and thus the initial hydrophilicity cannot be maintained. In addition, cellulose foam, pulp foam is a processed product of natural materials, so the stability of supply and demand is not secured, and it is difficult to obtain easily, and rock wool has a weak durability in long-term use.

멜라민 폼을 포함하는 하수 및 오수 처리용 여재는 물을 순간적으로 흡수하면서도 일단 흡수한 물을 지속적으로 보유하는 능력이 탁월한 소재로 미세한 연속 공극을 가지고 있는 것이 그 특징이다. 본 발명에서 미세 다공질은 미생물이 대량으로 부착할 수 있도록 함과 동시에 부착한 미생물의 탈리를 방지하는 기능을 한다.The sewage and sewage treatment media including melamine foam is characterized by having fine continuous pores with an excellent ability to continuously absorb water while retaining water once absorbed. In the present invention, the microporous serves to prevent microorganisms from attaching in large quantities and to prevent detachment of the microorganisms attached thereto.

특히, 본 발명에서 사용한 멜라민 폼을 포함하는 하수 및 오수 처리용 여재에는 공극이 연속적으로 형성되어 있어 미생물과 하수 및 오수 또는 공기 등이 자유로이 이동 가능할 뿐만 아니라, 공기의 원활한 공급이 가능한 장점이 있다. 또한 하수나 오수가 공급되면 순간적으로 자체 체적의 수십 배에서 수백 배 이상에 해당하는 하수나 오수를 흡수하므로 멜라민 폼을 포함하는 여재를 적용하는 것만으로도 하수나 오수의 튐이나 벽면을 타고 흐르는 현상과 한쪽으로만 흐르는 편향흐름을 방지할 수 있어 종래 사용되던 스커트 같은 추가 장치가 불필요한 장점이 있다.In particular, the sewage and sewage treatment medium including the melamine foam used in the present invention is formed by the voids continuously, there is an advantage that the microorganism and sewage and sewage or air can be freely moved, as well as the smooth supply of air. In addition, when sewage or sewage is supplied, it instantly absorbs sewage or sewage, which is tens to hundreds of times its volume, so that the flow of sewage or sewage through walls or walls of the sewage or sewage can be achieved by simply applying the media containing melamine foam. It is possible to prevent the deflection flow to flow to only one side and there is an advantage that no additional device such as a conventionally used skirt.

본 발명에서 사용한 멜라민 폼을 대표적인 하수 및 오수처리공법인 하수 및 오수가 반응조에 담수되어 처리되는 활성오니법 및 이를 이용한 여러가지 생물학적인 처리공법의 담체나 접촉여재로 사용할 경우에는 긍정적인 효과를 기대하기 어려우며 상기 공법들에서는 멜라민 폼의 고친수성이며, 장시간 물을 보유할 수 있는 특성을 이용하는 것은 무의미하다. 그러므로 본 발명에 따른 멜라민 폼을 포함하는 여재는 하수 및 오수를 분사나 살수 공정을 통해 유입하여 처리되는 바이오필터와 이를 변형한 살수여상 공법들에서의 고정식 접촉여재로서 사용하는 경우만이 멜라민 폼의 특성을 충분히 이용할 수 있다.It is difficult to expect a positive effect when the melamine foam used in the present invention is used as a carrier or contact medium of the activated sludge process, which is a representative sewage and sewage treatment method in which sewage and sewage are desalted in a reaction tank and various biological treatment methods using the same. In the above methods, the high hydrophilicity of the melamine foam and the ability to retain water for a long time are meaningless. Therefore, the filter medium containing melamine foam according to the present invention is characterized in that the melamine foam is only used as a fixed contact filter in the biofilter and modified spraying water treatment methods in which sewage and sewage are introduced through a spraying or spraying process. Can be used sufficiently.

이하, 본 발명에 따른 바이오필터의 구성을 도 1을 근거로 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration of the biofilter according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 부정형으로 쌓여진 본 발명에 따른 멜라민 폼(1)을 포함하는 여재와 상기 여재의 지지와 공간 확보를 위한 지지망(8)을 포함한 하수 및 오수 처리용 바이오필터를 나타낸다. 이때, 상기 지지망은 스테인레스 재질이며 망 사이의 간격이 50cm~100cm 내외로 2~4개의 층상 배치를 갖는 망과 지지 구조물로 구성된다.1 shows a biofilter for sewage and sewage treatment comprising a filter medium comprising a melamine foam 1 according to the present invention stacked in an amorphous form and a support net 8 for supporting and securing the space of the filter medium. At this time, the support net is made of stainless steel, the spacing between the net is composed of a network and the support structure having two to four layered arrangement within the 50cm ~ 100cm.

도 1에 의하면, 유입되는 하수나 오수는 3-5 mm 이상의 큰입자와 협잡물질이 걸러진 하수 및 오수로서 일반적으로 단독정화조나 다단부패조에서 걸러진 하수나 오수가 사용된다. 이러한 하수 및 오수는 수중펌프에 의하여 적절한 처리용량에 맞게 간헐적으로 배관을 통하여 공급되며, 3 mm 정도의 입자에도 막힘이 없으며 분사시 빈공간이 생기지 않는 분사노즐(2)를 통하여 하수나 오수가 골고루 공급되며, 반응조(17) 내부에는 여재들의 지지기반 역할과 동시에 공기순환을 위한 공간확보를 가능케하는 지지망(8)과 그 위에 부정형으로 쌓여진 멜라민 폼을 포함하는 여재(1)가 존재한다. 멜라민 폼 여재(1)는 자체에 다공질의 특성을 가지고 있으며 부정형으로 쌓여진 여재들 사이에도 공기와 하수 및 오수의 이동이 가능한 공간(3)들이 존재하게 된다. 하수 및 오수의 공급이 이루어질 때에는 멜라민 폼(1)에 순간적으로 많은 양의 하수 및 오수를 흡수하게 되며 서서히 하부 방향으로 중력에 의하여 밑으로 충분한 체류시간을 확보하면서 흐른다. 특히 수분보유력이 뛰어난 멜라민 폼(1)은 다음 하수 및 오수의 공급시까지 많은 양의 하수 및 오수를 보유할 수 있다. 반응조의 상부와 하부에는 플라스틱 재질의 공기순환파이프(4)가 연결되어 있으며, 그 중간에는 공기순환을 가능케 하는 저소음, 저전력의 팬(7)이 설치된다. 특히 팬(7)의 상부에는 외부의 신선한 공기가 유입될 수 있는 홈(5)을 만들어 내부의 공기가 순환되는 과정에서 부족한 산소를 외부에서 공급(6)받는다. 하부로 공급되는 공기는 하수 및 오수의 흐름방향(14)과는 반대로 하부에서 상부로 순환(13)하게 된다. 반응조 상부에는 악취를 차단하며 내부의 공기를 서서히 나갈수 있게 하는 2-3 mm의 입상을 갖는 차콜(chacoal)과 부직포로 구성된 공기필터(18)가 설치된다. According to Figure 1, the incoming sewage or sewage is the sewage and sewage filtered out of large particles and contaminants of 3-5 mm or more is generally used sewage or sewage filtered in a single purification tank or multi-stage septic tank. These sewage and sewage is intermittently supplied through the pipe to the appropriate treatment capacity by the submersible pump, and even sewage or sewage is evenly distributed through the injection nozzle (2) that there is no blockage of particles of about 3 mm and there is no empty space during the injection. In the reaction tank 17, there is a support network 8 that enables the support of the media and at the same time secures space for air circulation, and a media 1 including melamine foam stacked in an irregular shape thereon. Melamine foam media (1) has a porous characteristic in itself and there are spaces (3) that can move the air, sewage and sewage between the media stacked in an irregular shape. When the supply of sewage and sewage is made to absorb a large amount of sewage and sewage instantaneously in the melamine foam (1) and gradually flows while securing a sufficient residence time down by gravity in the downward direction. In particular, melamine foam (1) excellent in water retention capacity can hold a large amount of sewage and sewage until the next supply of sewage and sewage. An air circulation pipe 4 made of plastic is connected to the upper and lower portions of the reaction tank, and a low noise and low power fan 7 for allowing air circulation is installed in the middle thereof. In particular, the upper portion of the fan (7) is provided with a groove (5) through which the fresh air can be introduced to receive oxygen (6) that is insufficient in the process of circulating the air inside. The air supplied to the bottom is circulated 13 from the bottom to the top as opposed to the flow direction 14 of the sewage and sewage. The upper part of the reactor is provided with an air filter 18 consisting of a charcoal (non-woven fabric) and a charcoal having a granule of 2-3 mm to block odors and to slowly exit the air inside.

또한, 상기한 호기적 조건의 운영방식과 더불어 공기 유입 홈(5)과 공기필터(18)를 없애고 공기흐름 팬(7)을 작동과 비작동을 교호 반복함으로써 호기조건과 무산소 조건을 교대로 형성시켜 탈질을 유도하여 질소처리효율을 향상시킬 수 있는 운전방식을 적용 할 수도 있다.In addition, the aerobic and anoxic conditions are alternately formed by removing the air inlet groove 5 and the air filter 18 and alternately repeating the operation and non-operation of the airflow fan 7 together with the above-described aerobic operation. It is also possible to apply the operation method to improve the nitrogen treatment efficiency by inducing denitrification.

본 발명의 바이오필터에서는 대부분의 하수 및 오수 처리장치 등에서 발생되는 동절기 처리효율의 저하와 미생물 생장저하 등의 문제점을 해결하기 위하여, 초극미세 탄소섬유 재질에 절연과 방습을 위한 합성수지 필름으로 코팅된 형태의 면상발열체(15)를 바이오필터 외부에 부착한다. 상기 면상발열체는 최고온도가 섭씨 50도 내외까지만 상승하여 과열 등의 염려가 없으며 또한 수십초 안에 목표온도에 도달하고 반응조 내부의 온도센서와 외부의 센서에 의하여 미생물 활성에 적합한 20도씨 내외의 온도를 유지시킨다. 본 발명에 사용된 면상발열체는 마치 종이나 직물과 같이 자유로운 형태 변형 및 절단에도 성능과 안정성이 보장되어야 한다. 또한 주로 동절기에 온도센서에 의하여 간헐적으로 작동되며 외부에는 100도씨 내외에서도 변형과 화재에 대한 안정성이 확보된 단열재(16)를 추가하여 에너지 효율을 높인다. In the biofilter of the present invention, in order to solve the problems such as deterioration of winter treatment efficiency and microbial growth, which are generated in most sewage and sewage treatment devices, etc., the form is coated with a synthetic resin film for insulation and moisture proof in ultra-fine carbon fiber material Planar heating element 15 is attached to the outside of the biofilter. The planar heating element rises only around 50 degrees Celsius, so there is no fear of overheating, and it reaches the target temperature within a few seconds, and the temperature of around 20 degrees Celsius suitable for microbial activity by the temperature sensor and the sensor inside the reactor. Keep it. The planar heating element used in the present invention should ensure performance and stability even in free form deformation and cutting, such as paper or fabric. In addition, it is intermittently operated by a temperature sensor during the winter season, and increases the energy efficiency by adding a heat insulating material 16 secured against deformation and fire at about 100 degrees outside.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention and do not limit the present invention.

[실시예 1] 멜라민 폼 여재와 유사한 폼 여재의 비교Example 1 Comparison of Melamine Foam Media and Similar Foam Media

하수 및 오수의 공급시 분사나 살수가 있을 때 여재의 하수 및 오수 흡수량과 순간흡수량은 하수 및 오수의 체류시간과 처리효율, 그리고 편향흐름과 튐에 큰 영향을 주므로, 실시예 1에서는 본 발명의 멜라민 폼을 포함하는 여재와 기존의 유사한 처리장치에 적용되고 있는 여재의 건조중량, 순간흡수중량, 침적흡수중량을 시험하여 그 결과를 표 1에 나타내었다. Since the amount of sewage and sewage absorption and instantaneous absorption of the media when spraying or spraying the sewage and sewage have a great influence on the retention time, treatment efficiency, deflection flow and deflection of sewage and sewage, The dry weight, instantaneous absorption weight, and deposition absorption weight of the media including melamine foam and media applied to the existing similar treatment apparatus were tested and the results are shown in Table 1.

각각의 여재는 모두 다공질의 특성을 가지는 것으로 실험하였으며, 규격은 가로, 세로, 높이 모두 4cm의 정육면체 모양의 것을 사용하였다. 순간흡수중량은 각각의 여재를 1초간 물에 접촉 후 꺼내어 중력에 의해 소실되어진 물의 양을 배제한 후 무게를 측정하였다. Each medium was tested to have a porous characteristic, and the standard used was a cubic shape of 4 cm in width, length, and height. The instantaneous absorption weight was removed after contacting each filter medium with water for 1 second, excluding the amount of water lost by gravity, and then weighed.

침적흡수중량은 물에 충분히 접촉시켜서 꺼낸 후 순간흡수중량과 같은 방법으로 무게를 측정하였다. 또한 상대적인 평가를 위하여 건조중량 대비 흡수량의 비를 수치화하여 비교하였다.Submerged absorption weight was removed by contacting with water sufficiently and then weighed in the same manner as the instantaneous absorption weight. In addition, for the relative evaluation, the ratio of the amount of absorption to the dry weight was compared.

실험에 사용된 여재로는 본 발명에 사용되어진 여재인 멜라민 폼과 비교를 위해 친수성의 특징이 있는 PVA폼, 암면, 셀룰로오즈폼을 대상으로 하였으며, 특히 형태적으로 유사하며 가장 널리 여재로 사용되는 폴리우레탄폼을 공극의 크기가 작은 것(폴리우레탄폼1)과 큰 것(폴리우레탄폼2) 두 종류를 사용하여 비교하였다.The media used in the experiments were PVA foams, rock wool, and cellulose foams with hydrophilic characteristics for comparison with the melamine foams used in the present invention. Urethane foams were compared using two types of voids (polyurethane foam 1) and large (polyurethane foam 2).

표 1의 결과로부터, 본 발명의 멜라민 폼은 폴리우레탄폼들과 비교할 때 순간흡수량이 매우 우수하였으며, 또한 순간흡수량과 침적흡수량의 차이가 적음을 알 수 있다.From the results of Table 1, it can be seen that the melamine foam of the present invention was very excellent in the instantaneous absorption compared to the polyurethane foams, and also the difference between the instantaneous absorption and the deposition absorption is small.

따라서, 상기 결과는 멜라민 폼을 포함하는 여재가 순간적으로 물을 많이 흡수하고 오랫동안 보유할 수 있는 능력이 크다는 것을 입증하며, 이러한 멜라민 폼을 포함하는 여재를 살수나 분사에 의해 하수나 오수를 공급하는 바이오필터 방식의 처리장치에 적용하면 하수나 오수의 처리 효율이 우수할 뿐만 아니라, 하수나 오수 공급시에 발생되는 하수나 오수의 튐이나 수로화 현상에 의한 하수나 오수의 편향 흐름 등을 방지할 수 있다.Therefore, the above results demonstrate that the media containing melamine foam absorbs a lot of water instantaneously and has a great ability to hold it for a long time, and the sewage or sewage is supplied by spraying or spraying the media containing such melamine foam. When applied to a biofilter type treatment device, not only the sewage or sewage treatment efficiency is excellent, but also the sewage or sewage generated during sewage or sewage supply or the sewage or sewage deflection flow due to the channelization phenomenon can be prevented. Can be.

건조중량(A)Dry weight (A) 순간흡수중량(B)Instantaneous absorption weight (B) 침적흡수중량(C)Immersion Absorption Weight (C) B/A 비B / A ratio C/A 비C / A ratio 멜라민폼Melamine foam 0.51 g0.51 g 61.25 g61.25 g 62.86 g62.86 g 120.78120.78 123.96123.96 PVA폼PVA Foam 2.26 g2.26 g 46.82 g46.82 g 57.56 g57.56 g 20.7120.71 25.4725.47 암면Rock wool 3.89 g3.89 g 49.71 g49.71 g 54.52 g54.52 g 12.7812.78 14.0614.06 셀룰로오즈폼(펄프폼)Cellulose Foam (Pulp Foam) 1.65 g1.65 g 54.43 g54.43 g 60.28 g60.28 g 32.9932.99 36.5336.53 폴리우레탄폼1Polyurethane Foam 1 1.29 g1.29 g 3.89 g3.89 g 47.40 g47.40 g 3.003.00 36.6136.61 폴리우레탄폼2Polyurethane Foam 2 1.91 g1.91 g 23.11 g23.11 g 33.30 g33.30 g 12.0712.07 17.4017.40

[실시예 2] 하수 및 오수 공급 차단에 따른 대처 능력 평가[Example 2] Evaluation of the coping ability by blocking the sewage and sewage supply

본 발명에 따른 멜라민 폼 여재를 이용한 반응조 및 동일한 반응조에 유사한 여재를 충전한 반응조 각각에 오수를 30초간 충분히 살수하고 10분, 1시간, 3시간, 24시간, 일주일 및 한달이 경과한 후 여재가 보유하고 있는 오수의 무게를 측정하여 비교하였다. After 10 minutes, 1 hour, 3 hours, 24 hours, one week and one month, the filter medium was sprinkled with sufficient sewage for 30 seconds in each of the reactors using the melamine foam filter according to the present invention and the reactors filled with similar media in the same reactor. The weight of sewage holdings was measured and compared.

실험에 사용된 여재는 가로, 세로, 높이 모두 4cm 인 정육면체의 여재를 사용하였으며, 여재 충전 전에 5개를 임의로 선택하여 각각의 무게를 측정한 다음 평균값을 살수 전 무게로 사용하였으며, 이를 다시 실시예 1과 같은 방법으로 오수에 완전히 침적 후 무게를 측정하여 보유율(2)의 기준으로 하였다.The media used in the experiments were cubes of 4 cm in width, length, and height, each of which was randomly selected prior to filling the media, and each weight was measured, and then the average value was used as the weight before spraying. In the same manner as in 1, after completely immersing in sewage, the weight was measured and used as the reference for retention rate (2) .

시간대 별로 반응용기의 상단부에서 각각의 여재 3개씩을 임의로 취하여 측정한 각 여재별 중량과 이 중량을 초기의 완전침적무게로 나누어 보유율(2)로 표시하였고 표 2는 이 결과를 나타낸 것이다.The weight of each media and the weight of each media measured by randomly taking three media at the top of the reaction vessel for each time period were divided by the initial complete deposition weight and the retention rate (2) is shown.

표 2의 결과로부터, 여재에 따라서 약간의 차이는 있지만 실시예 1과 유사하게 멜라민 폼의 흡수도가 폴리우레탄 폼에 비하여 매우 우수하였으며, 특히 살수로 오수를 공급했을 경우 초기 흡수량은 멜라민 폼과 친수성 여재들이 폴리우레탄 폼에 비하여 우수하였다.From the results of Table 2, the absorbency of the melamine foam was very good compared to the polyurethane foam similarly to Example 1, although there were some differences depending on the media. The media were superior to the polyurethane foam.

즉, 본 발명에 사용된 멜라민 폼 여재와 친수성 폼들은 대부분 90% 이상의 보유율을 보였으나, 폴리우레탄폼 여재의 경우 39%에 불과하였다. 또한 30일 경과 후에는 멜라민 폼과 셀룰로오즈 폼은 육안과 손으로 판단할 수 있을 정도의 오수를 보유하고 있었으나, 폴리우레탄폼 여재의 경우는 7일 이후부터 오수가 상당량 소실되었으며, 20일 이후부터는 여재에 남아있는 협잡 물질 외에는 오수의 대부분이 사라졌고 30일 후 측정한 결과에서는 보유율이 6%로 나타났다. 이 6%는 협잡물질의 누적으로 인한 무게로 판단되었다.That is, most of the melamine foam media and hydrophilic foams used in the present invention showed a retention of 90% or more, but only 39% of the polyurethane foam media. In addition, after 30 days, melamine foam and cellulose foam had enough sewage to be judged by the naked eye and by hand.However, in the case of polyurethane foam media, the amount of sewage was lost after 7 days. Most of the sewage was removed except for the remaining contaminants, and after 30 days, the retention rate was 6%. This 6% was judged to be the weight due to the accumulation of contaminants.

또한 친수성 폼들의 경우에도 차이들이 나타났는데 초기에는 차이가 미비하였으나 오랜시간 경과 후에는 보유능력의 차이를 보였으며, PVA 폼의 경우 건조가 진행될수록 초기의 물성에서 변화가 나타나 딱딱하게 굳어지는 현상을 보였으며 초기의 친수 능력을 잃어버리는 현상이 나타났다.In addition, hydrophilic foams showed differences, which were initially insignificant, but showed a difference in retention capacity after a long period of time. The loss of initial hydrophilicity was seen.

따라서, 상기 결과로부터, 멜라민 폼을 이용하여 하수 및 오수를 처리하면 장치 운영 중에 하수나 오수의 공급이 중단되거나 기계 이상 및 장치나 설비의 보수 등으로 인한 상황이 발생하더라도 미생물의 고사나 탈리 현상이 없이 운영할 수 있음이 알 수 있고, 또한 처리 시설을 재가동할 때보다 빠른 시간 내에 정상화가 가능하여 시설의 보호나 안정도 면에서 다른 처리시설 및 장치보다 우수하다고 판단된다. Therefore, from the above results, if the sewage and sewage treatment using melamine foam, even if the supply of sewage or sewage is interrupted during the operation of the apparatus, or if the situation occurs due to mechanical failure or maintenance of the apparatus or equipment, the microbial death or desorption phenomenon occurs. It can be seen that it can be operated without, and it can be normalized within a shorter time than when the treatment facility is restarted, which is considered to be superior to other treatment facilities and devices in terms of protection and stability of the facility.

측정시간Measuring time 시간 경과에 따른 여재별 오수 보유량 및 보유율 비교Comparison of sewage reserves and retention rates by media over time 멜라민폼Melamine foam PVA 폼PVA Foam 암면Rock wool 셀룰로오즈 폼(펄프폼)Cellulose Foam (Pulp Foam) 폴리우레탄 폼Polyurethane foam 측정값(g)Measured value (g) 보유율(2) (%)Retention rate (2) (%) 측정값(g)Measured value (g) 보유율(2) (%)Retention rate (2) (%) 측정값(g)Measured value (g) 보유율(2) (%)Retention rate (2) (%) 측정값(g)Measured value (g) 보유율(2) (%)Retention rate (2) (%) 측정값(g)Measured value (g) 보유율(2) (%)Retention rate (2) (%) 살수전(1) Sprinkler (1) 0.50.5 00 2.32.3 00 3.73.7 00 1.71.7 00 1.81.8 00 침적흡수Immersion absorption 64.264.2 100100 57.757.7 100100 53.653.6 100100 63.363.3 100100 32.032.0 100100 10분10 minutes 61.661.6 9696 54.254.2 9494 47.747.7 8989 55.555.5 9292 12.112.1 3939 1시간1 hours 57.057.0 8989 50.250.2 8787 34.834.8 6565 50.050.0 8383 8.18.1 2626 3시간3 hours 55.155.1 8686 40.940.9 7171 27.927.9 5252 48.848.8 8181 7.17.1 2323 24시간24 hours 44.244.2 6969 27.727.7 4848 23.623.6 4444 37.937.9 6363 4.04.0 1313 7일7 days 38.438.4 6060 19.019.0 3333 21.921.9 4141 29.529.5 4949 2.52.5 88 30일30 days 32.632.6 5151 15.015.0 2626 19.319.3 3636 27.127.1 4545 1.91.9 6.66.6

(1) 살수 전 : 각각의 여재에 따른 초기 여재들의 무게 평균값을 나타내었고, 보유율은 0%로 나타내었다. (1) Before spraying: The average weight of the initial media by each media was shown, and the retention rate was 0%.

(2) 보유율 : 시간의 경과 후 각 여재의 측정 무게의 평균값 / 침적흡수중량(실시예 1 참조)의 평균값 (2) Retention rate: The mean value of the measured weight of each medium / the absorbed absorbed weight (see Example 1) after the passage of time

[실시예 3] 동절기 효율 검증[Example 3] Winter efficiency verification

대부분의 미생물의 활성 여부가 처리효율에 큰 영향을 끼치는 바이오필터에 있어서 종래에는 동절기 처리효율 저하를 고려하여 규모를 크게 설계하거나 외부의 건축물을 단열을 보강하거나 내부를 난방 또는 배관에 열선을 배치하는 고에너지와 경제적인 비효율적인 대처가 일반적이었으나, 본 발명에서는 ㎡당 200~400W.hr의 사용만을 갖는 면상발열체를 적용한 반응조를 구성하여 상기 면상발열체를 적용하지 않은 동일한 반응조와 동절기 처리효율을 비교하였다.In the biofilter where most of microorganism activity greatly affects the treatment efficiency, it is conventionally designed to increase the scale in consideration of the decrease in winter treatment efficiency, to reinforce insulation of external buildings, or to arrange heating wires in heating or piping. Although high energy and economically inefficient coping were common, in the present invention, a reaction vessel using a planar heating element having only 200 to 400 W.hr per square meter was constructed to compare the winter treatment efficiency with the same reactor not applying the planar heating element. .

두 반응조 모두 온도가 낮지 않은 하절기에는 처리효율의 차이가 없었으나 표 3과 같이 동절기의 처리효율은 큰 차이를 보였다. 동절기에는 하수 및 오수의 유입농도가 높아지는 경향이 있지만 미생물의 생장은 오히려 둔화되어 처리효율이 급격히 떨어지는 일반적 상황이 면상발열체를 적용하지 않은 반응조에서 관찰된 반면, 본 발명에 따른 바이오필터에서는 동절기 처리효율의 저하가 현저하게 감소되었다.In both reactors, there was no difference in treatment efficiency during the summer when the temperature was not low. While the inflow concentration of sewage and sewage tends to be higher in winter, the general situation in which microbial growth slows down and the treatment efficiency drops rapidly is observed in a reactor without a planar heating element, whereas in the biofilter according to the present invention, winter treatment efficiency The decrease in was significantly reduced.

따라서, 본 발명에 따른 바이오필터는 수중펌프와 소형 공기순환팬 외에는 전기 및 기계장치를 사용하지 않아서 에너지 사용면에서는 종래의 하수 및 오수 처리 장치에 비하여 현저히 작을 뿐 아니라, 이러한 절약된 에너지의 일부를 동절기 처리효율을 위하여 본 발명의 바이오필터에 사용한다면 연중 처리효율 저하없는 처리시설을 구성할 수 있다.Therefore, the biofilter according to the present invention does not use electric and mechanical devices other than the submersible pump and the small air circulation fan, so that the energy use is not only significantly smaller than the conventional sewage and sewage treatment apparatus, but also saves a part of such energy. If it is used in the biofilter of the present invention for the winter treatment efficiency, it is possible to configure a treatment facility without deteriorating the treatment efficiency throughout the year.

구분division 면상발열체 비장착 바이오필터Biofilter without Planar Heating Element 면상발열체 장착 바이오필터Biofilter with Planar Heating Element 유입수 농도Influent Concentration 유출수 농도Effluent Concentration 처리율(%)Throughput% 유입수 농도Influent Concentration 유출수 농도Effluent Concentration 처리율(%)Throughput% BOD(mg/L)BOD (mg / L) 151.2151.2 32.232.2 78.778.7 151.2151.2 10.410.4 93.693.6 SS(mg/L)SS (mg / L) 98.698.6 19.719.7 80.080.0 98.698.6 8.48.4 91.591.5

[실시예 4] 멜라민 폼을 이용한 하수 및 오수처리 장치의 효율 검증Example 4 Efficiency Verification of Sewage and Sewage Treatment System Using Melamine Foam

멜라민 폼을 이용한 본 발명의 바이오필터의 처리효율을 검증하기 위하여, 2㎥/day 규모의 시작품을 제작하여 1년간 운전하여 BOD(생물화학적산소요구량), SS(부유물질) 항목의 유입수와 유출수 농도 및 처리율을 계절별 평균값으로 표 4에 나타내었다.In order to verify the treatment efficiency of the biofilter of the present invention using melamine foam, a prototype of 2㎥ / day scale was produced and operated for one year, and the inflow and outflow concentrations of BOD (biochemical oxygen demand) and SS (floating matter) items And the treatment rate is shown in Table 4 as the seasonal average value.

구분division 봄(3~5월)Spring (March-May) 여름(6월~8월)Summer (June to August) 가을(9월~11월)Autumn (September-November) 겨울(12월~2월)Winter (December to February) 유입농도Inflow concentration 유출농도Runoff concentration 처리율(%)Throughput% 유입농도Inflow concentration 유출농도Runoff concentration 처리율(%)Throughput% 유입농도Inflow concentration 유출농도Runoff concentration 처리율(%)Throughput% 유입농도Inflow concentration 유출농도Runoff concentration 처리율(%)Throughput% BOD(mg/L)BOD (mg / L) 134.2134.2 8.28.2 93.793.7 121.6121.6 5.65.6 95.495.4 139.3139.3 7.87.8 94.494.4 151.2151.2 10.410.4 93.693.6 SS(mg/L)SS (mg / L) 86.786.7 6.46.4 91.891.8 72.572.5 3.83.8 94.794.7 88.288.2 7.27.2 91.891.8 98.698.6 8.48.4 91.591.5

표 4의 결과로부터, 본 발명에 따른 바이오필터를 이용하여 하수 및 오수를 처리할 경우 연중 고르게 모든 항목에서 90% 이상의 안정적인 처리를 나타내었다. 특히 겨울철에는 일반적으로 유입농도가 높아지는 경향을 보이는데 본 실험에서도 유입농도가 높게 나타났다. 하지만, 본 발명의 바이오필터는 동절기에 대비한 항온장치인 면상발열체를 포함하기 때문에 다른 계절과 차이없는 안정된 동절기 처리효율을 나타내었다.From the results of Table 4, when treating the sewage and sewage using the biofilter according to the present invention showed a stable treatment of more than 90% in all items evenly throughout the year. Especially, in winter, inflow concentration generally tends to be higher, but in this experiment, inflow concentration was also high. However, since the biofilter of the present invention includes a planar heating element which is a constant temperature device for the winter season, it shows a stable winter treatment efficiency without being different from other seasons.

본 발명에 따른 멜라민 폼 여재는 하수 및 오수의 공급시 순간적으로 하수나 오수를 흡수하여 스커트와 같은 별도의 장치 없이도 하수나 오수의 튐, 편향흐름 및 벽면으로 흐르는 단점을 보완하는 효과가 있고, 상기 여재를 이용한 바이오필터는 미세한 연속 공극을 지닌 여재를 사용함으로써 미생물의 초기 부착 및 다수의 생육을 가능케 함과 동시에 우수한 여과 기능으로 부유물질을 제거할 수 있다.Melamine foam media according to the present invention has the effect of absorbing the sewage or sewage instantaneously when supplying sewage and sewage to compensate for the shortcomings of the sewage or sewage, deflection flow and wall flow without a separate device, such as a skirt, Biofilter using filter media enables the initial attachment of microorganisms and the growth of many microorganisms by using the filter media having fine continuous pores, and at the same time, it can remove suspended solids with excellent filtering function.

또한, 하수나 오수의 재공급시까지 여재 안에 하수나 오수를 보유하고 있어서 미생물에 의한 충분한 처리 시간의 확보를 가능하게 하여 처리효율을 향상시킬 수 있으며, 하수 및 오수의 보유 능력이 뛰어난 여재를 사용하기 때문에 수개월 이상의 장기간 동안 하수나 오수의 공급이 없어도 미생물의 고사 등이 발생하지 않는 효과가 있으며 특히, 하수나 오수의 재공급시 즉시 처리 효율의 정상화가 가능하다.In addition, sewage or sewage is retained in the media until re-supply of sewage or sewage, which ensures sufficient processing time by microorganisms, thereby improving treatment efficiency, and using media having excellent sewage and sewage retention capabilities. Therefore, even if there is no supply of sewage or sewage for a long period of several months or more, there is an effect that the death of microorganisms does not occur, and in particular, it is possible to normalize the treatment efficiency immediately upon resupply of sewage or sewage.

그밖에도, 반응조에 저전력의 면상발열체를 이용한 보온장치를 설치하여 동절기에도 최소한의 보온으로 미생물 생육에 필요한 온도를 유지시킬 수 있어서 항상 일정한 처리효율을 보장할 수 있다. In addition, by installing a thermostat using a low-power plane heating element in the reaction tank can maintain the temperature required for the growth of microorganisms with minimum thermal insulation even in winter, it can always ensure a constant treatment efficiency.

따라서, 본 발명의 바이오필터는 종래의 생물학적 고도처리에 비하여 기계설비를 최소화하여 잦은 기계고장 등으로 인한 유지관리의 어려움과 시설의 운영중단등을 방지할 수 있고, 특별한 전문인력 없이도 간단한 제어장치로 무인운전이 가능하고, 반응조 자체의 슬러지 처리가 불필요하므로 역세척 등이나 주기적인 슬러지처리를 해야 하는 종래의 고도처리시설과 비교해 볼 때 유지관리가 간편하므로, 하수 및 오수의 유량 변동이 강한 분산지역에 적합한 하수 및 오수처리 장치가 될 수 있다.Therefore, the biofilter of the present invention can prevent the difficulty of maintenance and the operation stoppage due to frequent mechanical failures by minimizing the mechanical facilities as compared to the conventional biological advanced processing, and with a simple control device without special personnel Dispersion area with strong fluctuations in the flow rate of sewage and sewage because unmanned operation is possible, and sludge treatment of the reactor itself is unnecessary, and maintenance is simple compared with conventional high-treatment facilities that require back washing or periodic sludge treatment. It can be suitable for sewage and sewage treatment apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 바이오필터의 구성도를 나타낸 것이고,1 shows a block diagram of a biofilter according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 멜라민 폼의 현미경 확대 사진을 나타낸 것이다.Figure 2 shows a microscope enlarged picture of the melamine foam according to the present invention.

도면의 부호에 관한 설명>Description of the reference numerals in the drawings>

1: 멜라민 폼 여재, 2: 분사노즐, 3: 공간, 4: 공기순환파이프, 1: melamine foam media, 2: spray nozzle, 3: space, 4: air circulation pipe,

5: 홈, 6: 산소공급, 7: 팬, 8: 지지망, 9: 지지대, 11,12: 유출구, 5: groove, 6: oxygen supply, 7: fan, 8: support net, 9: support, 11, 12: outlet,

13: 공기순환, 14: 하수 및 오수의 흐름방향, 15: 면상발열체, 13: air circulation, 14: flow direction of sewage and sewage, 15: planar heating element,

16: 단열재, 17: 반응조, 18: 공기필터16: insulation material, 17: reaction tank, 18: air filter

Claims (6)

멜라민 수지를 원료로 발포한 다공질이며 연속공극을 갖으며 기포 구조 표면을 암모늄염으로 일부 또는 완전히 코팅한 연속 기포 멜라민 폼을 포함하고 살수여상 공법에 이용되고 고정식 접촉여재인 것을 특징으로 하는 하수 및 오수 처리용 여재. Sewage and sewage treatment characterized by porous melamine resin foamed from the raw material, having continuous pores, continuous foamed melamine foam partially or completely coated on the surface of the bubble structure with ammonium salts, and used in the spraying water phase process and being a fixed contact medium. Dragon media. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 부정형으로 쌓여진 제 1항의 멜라민 폼을 포함하는 여재 및 상기 여재의 지지와 공간 확보를 위한 지지망으로 구성되는 하수 및 오수 처리용 바이오필터.Biofilter for sewage and sewage treatment comprising a filter medium comprising the melamine foam of claim 1 stacked in an irregular shape and a support network for securing the space and supporting the filter medium. 제 5항에 있어서, 상기 바이오필터는 그 외부에 면상발열체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 및 오수 처리용 바이오필터.The biofilter for sewage and sewage treatment according to claim 5, wherein the biofilter further comprises a planar heating element on the outside thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101712813B1 (en) 2016-12-22 2017-03-07 중경산업 주식회사 Method for preparing filter

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