KR100539718B1

KR100539718B1 - 다공관식 처리수 유출모듈과 이를 이용한 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치

Info

Publication number: KR100539718B1
Application number: KR10-2005-0014705A
Authority: KR
Inventors: 경 진 정
Original assignee: (주)이엠엔씨코리아
Priority date: 2005-02-22
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2005-12-29
Also published as: CN1824613B; CN1824613A; KR20050032062A

Abstract

본 발명은 유동상 생물막공법의 폭기조에서 처리수를 유출시키기 위한 처리수 유출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유동상 미생물 담체를 이용하여 하폐수를 처리하는 생물막공법의 폭기조로부터 처리수를 유출시킬 때 미생물 담체가 한쪽으로 쏠리거나 처리수유출구쪽에 설치된 다공판에 적체되는 일이 없도록 유동상 생물막공법의 폭기조 내에 하나 또는 다수 개로 설치되는 다공관식 처리수 유출모듈과 이 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈은 반응조 내에 수직하게 설치되고 유동상 담체가 통과할 수 없는 크기로 다수의 관통공이 천공된 다공관을 포함한다. 상기 다공관의 하부에는 관통공을 통해 유입된 처리수를 반응조의 처리수유출구로 유출시킬 수 있도록 수평유출관이 설치된다. 그리고 상기 다공관과 수평유출관은 소정의 연결관을 통해서 연통되게 결합된다. 따라서 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈은 반응조 내 임의의 지점에 하나 또는 하나 이상 쉽게 설치할 수 있다.

본 발명에 따른 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치는 유동상 생물막공법의 폭기조에 하나 또는 하나 이상의 다공관식 처리수 유출모듈을 설치하고, 상기 다공관식 처리수 유출모듈의 수직 하부에 설치된 순환용 산기장치를 포함하는 다수의 산기장치를 통하여 상향류의 순환흐름을 형성함으로써 유동상 담체가 한쪽으로 쏠리거나 적체되는 일이 없이 처리수를 원활하게 배출시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

다공관식 처리수 유출모듈과 이를 이용한 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치{Perforated tube type outflow module and outflowing system using the same in fludized biofilim process}

일반적으로 유동상 생물막공법은 담체의 표면에 형성된 생막물을 이용하여 하폐수에 포함된 유기물과 영양염류를 제거하는 기술이다. 도1은 종래의 유동상 생물막공법에서 사용하는 폭기조의 일예를 보여주는 개략적인 측면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 유동상 생물막공법의 폭기조(201)는 소정 크기의 반응조(202)와, 상기 반응조(202)에 소정 부피비로 투입되어 반응조 내에서 유동하는 유동상 담체(203)와, 상기 반응조(202)를 호기상태로 유지함과 아울러 상기 유동상 담체(203)를 부유시키기 위해서 미세공기방울을 공급하는 다수의 산기장치(205)와, 상기 반응조(202)의 일측에 형성되어 오염물질이 제거된 처리수를 유출시키는 처리수유출구(207)와, 상기 반응조(202)의 타측에 설치되어 원수가 유입되는 원수유입구(208)로 구성되어 있다.

따라서 상기 원수유입구(208)를 통해서 유입된 원수는 호기성 상태를 유지하는 반응조(202) 내에서 일정 시간 동안 머무르는 동안 정화된 후 처리수유출구(207)를 통해서 다음 공정으로 이송된다. 유입된 원수가 반응조(202)에 체류하는 동안에 원수에 포함된 유기물과 영양염류는 유동상 담체(203)의 표면에 부착된 미생물에 의해 흡수 분해되어 제거된다. 반면 상기 유동상 담체(203)에 부착된 생물막은 두꺼워진다. 그리고 상기 유동상 담체(203)의 생물막은 부분적으로 탈리되어 처리수와 함께 침전조로 이송되어 슬러지로 제거된다.

이러한 유동상 생물막공법은 반응조 내의 미생물 농도가 높기 때문에 반응조의 크기를 감소시키거나 또는 처리용량을 증대시킬 수 있고 미생물이 담체에 부착된 상태로 머물러 있기 때문에 슬러지 반송이 필요 없으며 담체로부터 슬러지를 직접 제거할 수 있는 등의 장점이 있다. 그러나 이러한 유동상 생물막공법이 적용되는 폭기조(201)로부터 처리수를 배출시킬 때 처리수의 흐름에 따라 유동상 담체(203)가 처리수유출구(207)쪽으로 이동되어 처리수유출구(207)가 폐쇄되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 상기 처리수유출구(207)의 전단에 다공판(209)을 설치하였다. 그러나 다공판(209)을 설치하는 경우에도 처리수의 흐름에 따라 이동되는 유동상 담체(203)가 다공판(209)의 내측 하부에 적체되는 문제가 여전히 발생할 뿐만 아니라 유동상 담체(203)가 다공판(209)쪽으로 쏠려서 반응조(202) 내에서 유동상 담체(203)가 불균등하게 분포되는 문제가 발생하였다.

이에 따라 최근에는 다공판(209)의 하부에 적체되어 있는 유동상 담체(203)를 반응조(202)의 타측으로 강제 이송시키기 위한 컨베이어 등을 설치하였다. 그러나 이는 장치가 복잡하고 관리가 어려운 문제가 있었다. 또한 상기 반응조(202)에 설치된 산기장치(205)의 공기량을 적절히 조절하여 유동상 담체(203)가 일측으로 쏠리지 않도록 하는 방법이 시도되었으나 이는 실질적으로 적용하기 어려운 문제가 있었다.

또 다른 기술로는 대한민국 특허출원 제10-1997-24119호에 개시되어 있다. 즉, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 다공판(209)의 하부에 적체되어 있는 유동상 담체를 분산시키기 위하여 소정 직경의 드래프트 튜브(301)를 사용한다. 이 드래프트 튜브(301)의 일측 하부에는 제트 에어레이터가 설치되어 있다. 따라서 유동상 담체(203)는 드래프트 튜브(301)를 따라 반응조(202)의 타측으로 강제 이송된 후 다시 다공판(209)쪽으로 이동하여 반응조(202) 전체를 순환하는 흐름을 형성하게 된다. 또한 도3에서는 반응조(202)의 일측에 두 개의 분리판(401)을 소정간격 이격되게 설치하고 반응조(202)의 중심에는 회전유도판(403)을 설치하며 원수유입구(208)쪽에는 다수의 산기장치(205)를 집중적으로 설치하여 다수의 산기장치(205)에서 생성되는 상향류의 흐름을 이용하여 유동상 담체(203)를 반응조(202) 전체에 걸쳐 크게 순환시킴으로써 균등하게 분포되도록 함과 아울러 분리판(401)을 통해 유동상 담체(203)가 유출되지 않도록 하는 기술이 개시되어 있다.

이러한 종래 기술에 따른 폭기조(201)는, 반응조의 일측면에 다공판(209)이나 분리판(401)를 설치하고, 컨베이어밸트, 드래프트 튜브(301) 또는 다수의 산기장치(205)를 일측에 집중되게 설치하여 유동상 담체(203)를 강제로 순환시킴으로써 반응조(202) 내에서 유동상 담체(203)가 균등하게 분포하도록 하는 것을 특징으로 한다. 그러나 종래의 폭기조(201)는 반응조(202)의 일측 끝에 다공판(209)이나 분리판(401)이 설치되므로 유동상 담체(203)를 강제 순환시키기 위해서 많은 동력이 소요되는 문제점이 있었다. 또한 다공판(209)이나 분리판(401)의 안쪽에는 유동상 담체(203)가 존재하지 않으므로 생물막에 의한 오염물질의 제거가 일어나지 않으므로 불필요한 사공간(A)이 생기게 된다. 특히 상기 다공판(209)과 분리판(401)는 유동상 담체(203)의 적체를 고려하여 반응조(202)의 폭과 동일한 크기의 수직판 형태로 설치되기 때문에 사공간이 커지게 된다. 따라서 여러 개의 폭기조(201)로 이루어진 하폐수처리장에서 이러한 사공간은 부지의 효율적 이용을 떨어뜨리고 부지의 형태와 반응조의 설계에 지장을 준다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 유동상 생물막공법의 폭기조로부터 처리수를 유출시킬 때 유동상 담체가 외부로 유출되거나 처리수유출구에 적체되지 않도록 하는 다공관 형태의 처리수 유출모듈(다공관식 처리수 유출모듈)을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 하나 또는 하나 이상의 다공관식 처리수 유출모듈을 반응조에 설치하여 처리수를 유출시킬 때 처리수의 배출에 따른 처리수의 흐름을 최소화함으로써 유동상 담체가 반응조의 일측으로 쏠리는 것을 방지할 수 있는 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 하나 또는 하나 이상의 다공관식 처리수 유출모듈이 설치된 반응조에 다수의 산기장치를 균등하게 배치하고 각 산기장치에 발생되는 미세공기방울을 이용하여 상향류의 순환흐름을 형성함으로써 다공관식 처리수 유출모듈을 통해 처리수를 배출할 때 형성되는 처리수의 흐름에 따라 유동상 담체가 수평이동하는 것을 방지하는 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1의 관점은, 유동상 생물막공법의 폭기조에 하나 또는 하나 이상으로 설치되는 다공관 형태의 처리수 유출모듈을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈은 반응조 내에 수직하게 설치되고 유동상 담체가 통과할 수 없는 크기로 다수의 관통공이 천공된 다공관을 포함한다. 상기 다공관의 하부에는 관통공을 통해 유입된 처리수를 반응조의 처리수유출구를 통해 유출시킬 수 있도록 소정 길이의 수평유출관이 설치된다. 상기 다공관과 수평유출관은 소정의 연결관을 통해서 연통되게 결합된다. 따라서 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈은 반응조 내의 어디에나 쉽게 설치할 수 있다. 또한 상기 다공관의 직경은 반응조에 비해 훨씬 작기 때문에 처리수 배출에 따른 처리수의 흐름을 최소화할 수 있어 유동상 담체의 쏠림현상을 방지할 수 있다.

그리고 상기 다공관의 수직 하부에는 미세공기방울을 공급하는 순환용 산기장치가 설치된다. 상기 순환용 산기장치는 공기공급관을 통해 공급되는 고압의 공기를 이용하여 다송관 주변에 상향류의 순환흐름을 형성한다. 또한 상기 다공관의 외주부에는 순환용 산기장치에 의해 형성된 상향류의 순환흐름을 안내하기 위한 원통형의 안내관이 설치된다. 상기 안내관의 하부와 상부에는 나팔관 형태의 확관부가 형성된다. 그리고 상기 안내관과 다공관 사이에 형성된 좁은 안내통로를 따라 유동상 담체가 빠른 속도로 빠져나가므로 적체가 발생되지 않는다.

한편 상기 다공관의 하부에는 상기 다공관의 내부로 세척용 공기방울을 주입하기 위한 세척용 에어노즐이 설치된다. 상기 세척용 에어노즐은 제어밸브가 설치된 에어호스를 통해 기존 산기장치의 공기공급관에 연결되어 있다. 따라서 다공관의 관통공이 막혔을 때는 상기 세척용 에어노즐에서 분사되는 미세공기방울을 이용하여 세척할 수 있다.

이어서 본 발명의 제2의 관점은, 유동상 생물막공법의 폭기조에 하나 또는 하나 이상으로 다공관식 처리수 유출모듈을 설치하고 반응조의 하부에 설치된 다수의 산기장치를 통해서 상향류의 순환흐름을 형성함으로써 유동상 담체가 한쪽으로 쏠리거나 적체되는 일이 없이 처리수를 원활하게 유출시킬 수 있는 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치를 제공한다.

상기 다공관식 처리수 유출모듈은 수면으로부터는 일정 깊이 아래에 반응조의 바닥으로부터는 일정 높이 사이에 설치된다.

이하 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈과 이를 이용한 유동상 생물막공법의 처리수 유출장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도4는 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈이 설치된 유동상 생물막공법의 폭기조를 보여주는 개략적인 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 반응조(2)의 가운데에 수직하게 설치되어 있으며, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 반응조(2)의 처리수유출구(7)에 연통되어 있다. 그리고 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 수직 하부에는 순환용 산기장치(6)가 설치되어 있으며, 상기 반응조(2)의 하부에는 다수 개의 산기장치(5)가 균등 간격으로 이격되게 설치되어 있다. 따라서 상기 원수유입구(8)를 통해 유입된 원수는 다수의 산기장치(5)에 의해서 호기상태를 유지하는 반응조(2) 내에서 일정시간 머무른 후 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)을 통해서 처리수유출구(7)로 배출되게 된다.

도5는 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈의 일예를 보여주는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 비교적 작은 직경을 갖는 다공관(11)과, 상기 다공관(11)의 하부에 연통되게 설치됨과 아울러 상기 반응조(2)의 일측면에 형성된 처리수유출구(4)에 연결되게 설치된 수평유출관(13)과, 상기 다공관(11)과 수평유출관(13)을 연결시키기 위한 소정 형상의 연결관(15)으로 구성되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 다공관(11)은 처리수가 유입되는 관통공(12)이 다수 개 형성된 소정 직경의 원형 관으로서 바람직하게 상단은 폐쇄되어 있다. 이때 상기 관통공(12)은 반응조(2)에 투입되는 유동상 담체(5)가 통과될 수 없는 크기로 천공된다. 상기 관통공(12)의 크기와 형태는 유동상 담체(5)에 따라서 다양할 수 있다. 그리고 상기 연결관(15)은 일종의 엘보로서 상기 다공관(11)과 수평유출관(13)을 결합시키기 위한 결합수단이 형성되어 있다. 예를 들어 상기 결합수단으로는 플랜지, 나사산 또는 용접 등이 있다. 그리고 상기 연결관(15) 대신에 수평유출관(13)의 단부를 절곡하여 다공관(11)의 저면에 직접 결합하는 것도 가능하다. 한편 상기 수평유출관(13)에는 처리수의 유량을 조절하기 위한 유량조절밸브(14)가 설치된다.

도5를 계속하여 참조하면, 상기 연결관(15)의 하부에는 세척용 에어노즐(17)이 설치되어 있다. 상기 세척용 에어노즐(17)은 호스(73)를 통해서 공기공급관(53)에 연결되어 있다. 그리고 상기 호스(73)에는 세척용 공기의 유량을 조절하기 위한 공기량제어밸브(77)가 설치되어 있다. 따라서 다공관(11)에 형성된 관통공(12)이 오염물이나 유동상 담체(3)에 의해서 막혔을 때는 상기 공기량제어밸브(77)를 개방하여 다공관(12) 내부로 공기방울을 공급하여 제거할 수 있다. 본 명세서에서는 공기를 이용하여 세적하는 방법에 대하여 기술하였으나 공기 대신에 처리수를 펌핑하여 세척하는 것도 가능하다.

다시 도4 및 도5을 참조하면, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 수직 하부에는 순환용 산기장치(6)가 설치되어 있다. 상기 순환용 산기장치(6)는 일반적으로 폭기조에서 사용하던 폭기용 산기장치와 동일 또는 유사한 구조를 갖는다. 다만 상기 순환용 산기장치(6)는 다공관(11)의 주위에 상향류의 순환흐름을 형성하기 용이하도록 링 형이나 원판형의 산기관인 것이 바람직하다. 그리고 상기 순환용 산기장치(6)는 공기공급관(53)과 연결되어 있다. 따라서 상기 순환용 산기장치(6)에서 미세공기방울이 공급되면 상기 다공관(11)의 주변에 상향류의 순환흐름이 형성되게 된다. 이 상향류 순환흐름은 다공관(11) 주변에서는 상승하고 그보다 외측에서는 하강하는 상하방향의 흐름을 형성한다. 따라서 상기 다공관(11) 주변의 유동상 담체(3)는 상기 순환흐름(C1)을 따라서 연속 순환되므로 유동상 담체(3)가 다공관(11)의 외주면에 적체되는 것을 방지한다.

그리고 도6은 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈의 다른 실시예를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 소정 직경과 길이를 갖는 다공관(11)과, 상기 다공관(11)의 하부와 연통되게 설치됨과 아울러 반응조의 일측면에 형성된 처리수유출구에 연통되게 설치되는 수평유출관(13)과, 상기 다공관(11)의 외주면에 설치된 원통형상의 안내관(20)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 안내관(20)은 다공관(11)보다 큰 직경을 갖는 원통형 본체(21)와, 상기 본체(21)의 상단과 상단에 각각 설치된 나팔관 형태의 확관부(22)(23)로 구성되어 있다. 그리고 상기 안내관(20)은 소정의 연결봉(24)을 통해 상기 다공관(11)의 외주변에 동일축상으로 설치된다. 따라서 상기 다공관(11)의 외주면과 안내관(20)의 내주면 사이에는 도넛 형상의 안내통로(R)가 형성된다. 따라서 순환용 산기장치(6)의 상향류 순환흐름에 따라 상승되는 유동상 담체(3)는 상기 안내통로(R)를 통해 이동한다. 이와 같이 상기 안내통로(R)은 순환용 산기장치(6)에 의해서 형성되는 상향류와 하향류를 명확히 구분시키고 상향류가 통과하는 통로의 폭을 보다 좁게함으로써 유동상 담체(3)의 상승 속도를 높인다. 또한 상기 안내관(20)은 처리수가 배출될 때 다공관(11)의 주변에 형성되는 처리수의 수평방향 흐름을 차단함으로써 유동상 담체(3)가 다공관식 처리수 유출모듈(10)쪽으로 수평이동하여 몰리는 것을 방지한다.

이어 도7은 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈의 또다른 실시예를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 소정 직경과 길이를 갖는 다공관(11)과, 상기 다공관(11)의 하부와 연통되게 설치되어 처리수유출구(7)에 연통되는 수평유출관(13)과, 상기 다공관(11)의 하단부에 설치되는 링형 산기장치(30)를 더 포함하여 구성된다.

상기 링형 산기장치(30)은 다공관(11) 하단의 외주면에 상향류의 흐름을 형성하는 고리형 산기관(31)과, 상기 고리형 산기관(31)에 고압의 공기를 공급할 수 있도록 공기공급관(53)과 연결되어 있는 연결호스(33)와, 상기 연결호스(33)에 설치되어 있는 제어밸브(37)를 포함하여 구성된다.

상기 링형 산기장치(30)의 외주부에는 도6에서 설명한 바와 같은 안내관(20)이 설치된다. 상기 안내관(20)는 유동상 담체(3)가 원활하게 순환할 수 있도록 상하단에 확관부(22)(23)가 형성되어 있다. 또한 유동상 담체(3)의 상승속도를 높이기 위해서 본체(21)의 가운데 부분은 원호형상으로 직경이 좁혀져 있다. 따라서 본 실시예의 링형 산기장치(30)를 설치하는 경우에는 도5에서 설명한 순환용 산기장치(6)를 생략할 수 있다. 따라서 링형 산기장치(30)에 고압의 공기를 공급하면 미세공기방울에 의해서 다공관(11)과 안내관(20) 사이의 안내통로(R)에 상향류의 흐름이 형성된다. 그리고 이러한 상햐류의 흐름에 의해 유입되는 유동상 담체(3)는 증가된 상향류의 흐름속도에 의해서 빠르게 배출되므로 다공관(11)의 주위에 적체되지 않게 된다.

한편, 도8a, 8b 및 도9는 본 발명에 따른 다공관의 다른 실시예를 보여주는 측면도 및 사시도이다. 먼저 도8a된 다공관(11)에는 다수의 슬릿(41)이 수평으로 형성되어 있다. 그리고 상기 슬릿(41)은 유동상 담체(3)가 통과할 수 없는 크기를 갖는다. 이때 상기 슬릿(41)은 가공 또는 제조방법에 따라 수평하거나 경사지게 형성될 수 있으며, 도8b에서와 같이 수직방향으로 형성된다. 또한 상기 다공관(11)의 상단은 밀폐되는 것이 바람직하다. 또한 상기 다공관(11)은 원통형으로 한정되지는 않는다. 예를 들어 각형이나 타원형 또는 삼각형 등 다양한 형태의 다공관도 본 발명의 목적을 달성하는데 유효하게 사용될 수 있다. 이어 도9에 도시된 다공관(11)은 상부가 밀폐된 육면체의 틀체(63)의 전후좌우면에 유동상 담체(3)가 통과할 수 없는 크기의 그물눈을 갖는 망체(61)가 일체로 결합되어 있다. 그리고 상기 틀체(63)의 저면에는 수평유출관(13)이 설치된다. 이와 같은 망체(61)는 공극률이 커서 처리수를 원활하게 배출시킬 뿐만 아니라 다양한 크기로 제작할 수 있는 장점이 있다. 그리고 상기 망체(63) 대신에 다양한 형태의 그릴을 설치하는 것도 마찬가지로 효과가 있다.

이어서, 도10은 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 이용한 처리수 유출장치(70)의 일예를 보여주는 개략적인 측면도이다. 도시된 바와 같이, 하나의 반응조(2)에 하나의 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 반응조(2)의 중심에 설치되어 있다. 이때 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 수면으로부터 소정 깊이(D1) 아래에 위치되고 그 하단은 반응조의 바닥으로부터 소정 높이(D2) 위에 위치하도록 설치된다. 즉, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 수면위로 노출되지 않으며 적당한 정도의 수압을 받을 수 있도록 수면으로부터 소정 깊이(D1) 아래에 설치되며 처리수가 처리수유출구(7)를 통해 자연유하식으로 유출될 수 있도록 소정 높이(D2)로 설치된다.

그리고 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)은 반응조(2)의 중심에 설치되는 것이 바람직하다. 그러나 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 반드시 반응조(2)의 중심에 설치될 필요는 없으며, 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 주위에 상향류의 순환흐름이 원활하게 형성될 수 있도록 반응조(2)의 내측면으로부터 소정 거리(L) 이격되게 설치되면 된다. 예를 들어, 상기 소정 거리(L)는 순환용 산기장치(6)에 의해 형성되는 상향류 순환흐름(C1)이 반응조(2)에 방해 받지 않을 정도의 거리(1m이상)이다.

또한 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 수직 하부에는 상술한 바와 같은 순환용 산기장치(6)가 설치된다. 그리고 상기 반응조(2)의 하부에는 미세공기방울을 발생기켜 산소를 공급할 뿐만 아니라 유동상 담체(3)를 연속적으로 순환 및 교반시키기 위한 다수의 산기장치(5)가 소정 간격으로 이격되게 설치되어 있다. 상기 산기장치(5)는 반응조(2) 내에 균등하게 분포되도록 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 이웃하는 산기장치(5)는 상향류의 흐름이 방해 받지 않을 정도로 서로 이격되게 설치된다. 따라서 도10에서 보는 바와 같이, 반응조(2) 내에는 상기 산기장치(5)와 순환용 산기장치(6)에 의해서 형성되는 상하방향의 흐름(C1)(C2)이 반응조(2)의 전면적에 걸쳐 균일하게 형성된다.

이하 도10을 참조하여 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈를 이용한 처리수 유출장치(70)의 작용 및 효과를 설명한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)의 중요한 특징 및 효과는 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 통해 처리수를 배출시킬 때 유동상 담체(3)가 반응조(2)의 일측으로 쏠리거나 적체되지 않는다는 것이다. 즉, 종래 기술에 따른 처리수 유출장치는 반응조(202)와 같은 폭을 갖는 대면적의 다공판(209)과 분리판(401)을 반응조(202)의 일측에 설치하므로 처리수의 흐름을 따라 유동상 담체(255)가 반응조의 일측으로 수평이동하여 한쪽으로 쏠리는 현상이 나타난다.

그러나 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 다공관식 처리수 유출모듈(10)을 반응조(2)의 가운데 또는 반응조(2)의 내측면으로부 소정 거리(L) 이격된 임의의 장소에 설치함으로 유동상 담체(3)가 반응조(2)의 일측으로 쏠리는 문제가 해결된다. 또한 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 처리수의 배출에 따라 다공관식 처리수 유출모듈(10)쪽으로 향하는 방사방향의 처리수의 흐름이 형성되나 직경이 작은 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 사용하기 때문에 처리수의 흐름이 작고 유동상 담체(3)의 이송거리가 짧다. 아울러 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 그 수직 하부에 순환용 산기장치(6)를 설치하여 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 주위에 상향류의 순환흐름(C1)을 형성하므로 유동상 담체(3)가 적체되지 않게 될 뿐만 아니라 상기 유동상 담체(3)가 수평이동하여 것을 차단한다. 이러한 효과는 상기 다공관(11)의 외주에 원통형상의 안내관(20)를 설치할 때 더욱 우수하게 나타난다.

이와 같이 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 다공관식 처리수 유출모듈(10)을 포함하는 전체 반응조(2)에 상하방향으로의 흐름을 형성하여 처리수의 배출에 의해 형성되는 수평방향으로의 흐름을 차단함으로써 그 목적이 달성된다. 반면에 종래의 다공판(209)은 반응조의 내측면과 근접하게 설치되어 있으므로 다공판(209) 주위에 상향류의 순환흐름을 형성할 수 없었다. 그리고 도10에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 상기 순환용 산기장치뿐만 아니라 다수의 산기장치(5)에 의해서 상하방향으로의 흐름을 형성하여 유동상 담체(3)가 수평이동하는 것을 차단한다. 이에 따라 반응조(2) 내에 하나의 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 설치된 경우에도 유동상 담체(3)가 수평이동하여 다공관식 처리수 유출모듈(10)로 모이는 것을 방지할 수 있다. 그리므로 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 반응조의 일측에 쏠려있는 유동상 담체를 타측으로 이송시키기 위한 별도의 강제이송장치가 필요하지 않다.

이어서 도11은 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 이용한 처리수 유출장치(70)의 다른 실시예를 보여주는 측면도이다. 도시된 바와 같이, 하나의 반응조(2) 내에 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 소정간격 이격되게 설치되어 있다. 이때 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)들은 반응조(2) 내에 균등하게 분포되도록 동일 간격으로 설치된다. 이와 같이 본 발명에 따른 처리수 유출장치(70)는 하나의 반응조(2) 내에 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 여러 개 설치함으로써 유동상 담체(3)의 수평방향으로 이동을 최소화시킬 수 있다.

또한 도12는 다수 개의 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 수평방향으로 설치한 실시예를 보여주는 측면도이다. 도시된 바와 같이 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)를 수평하게 설치하고, 그 수직하부에 순환용 산기장치(6)를 설치함으로써 동일한 효과를 달성할 수 있다. 이때 상기 다공관식 처리수 유출모듈(10)는 상하 일렬로 설치되거나 어긋나게 설치할 수 있다. 또한 가장 하단에 위치하는 다공관식 처리수 유출모듈(10)의 수평유출관(13)은 반응조의 처리수유출구(7)와 수평하게 설치된다.

이어 도13은 본 발명에 따른 처리수 배출장치가 설치된 폭기조의 평면도로서, 하나의 반응조(2)에 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 소정 간격 이격되게 설치되어 있다. 도시된 바와 같이 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)이 반응조내에 균등하게 분포되도록 설치하는 것이 바람직하나 각 산기장치(5)(6)에서 형성하는 상향류의 흐름을 보다 강하게 유지하여 유동상 담체의 수평방향으로 이동을 차단하는 경우라면 반응조(2)의 임의의 지점에 다수의 다공관식 처리수 유출모듈(10)을 밀집하게 설치하는 것도 가능할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 처리수의 흐름방향에 따라 유동상 담체가 폭기조의 일측으로 쏠리거나 적체되는 일이 없이 유동상 담체가 포함되어 있는 폭기조로부터 처리수를 원활하게 배출시킬 수 있다.

또한 본 발명은 다공관식 처리수 유출모듈의 하부에 설치된 순환용 산기장치와 폭기조 내에 균일하게 배치된 다수의 산기장치에 의해 형성되는 상하방향의 흐름에 의해서 유동상 담체의 수평방향의 이동이 차단되기 때문에 별도의 동력원과 추가장치 없이 반응조 내에 유동상 담체를 균등하게 분산시킨 상태에서 처리수를 배출시킬 수 있다.

본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈은 반응조 내에 형성되는 사공간을 최소화할 수 있으므로 처리시설의 소요부지를 줄일 수 있으며 다양한 형태의 반응조에 적용할 수 있으므로 설계가 용이할 뿐만 아니라 기존 처리시설에 적용하기 용이하다.

도1은 종래 기술에 따른 처리수 유출장치가 설치된 유동상 생물막공법의 폭기조를 보여주는 개략적인 측면도,

도2는 유동상 담체 강제이송용 드래프트 튜브가 설치된 처리수 유출장치를 보여주는 개략적인 측면도,

도3은 유동상 담체를 순환시키기 위한 분리판이 설치된 처리수 유출장치를 보여주는 개략적인 측면도,

도4는 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈이 설치된 유동상 생물막공법의 폭기조를 보여주는 개략적인 측면도,

도5는 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈의 일예를 보여주는 측면도,

도6 및 도7은 본 발명에 따라 안내관이 형성된 다공관식 처리수 유출모듈을 보여주는 구성도,

도8a, 8b는 본 발명에 따른 다공관의 다른 실시예를 보여주는 측면도,

도9는 본 발명에 따른 다공관의 다른 실시예를 보여주는 측면도 및 사시도,

도10은 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈를 이용한 처리수 유출장치의 일예를 보여주는 개략적인 구성도,

도11 및 도12는 본 발명에 따른 다공관식 처리수 유출모듈를 이용한 처리수 유출장치의 다른 실시예를 보여주는 개략적인 구성도,

도13은 본 발명에 따라 다수의 다공관식 처리수 유출모듈이 설치된 유동상 생물막공법의 폭기조를 보여주는 평면도이다.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****

1 : 폭기조 2 : 반응조

3 : 유동상 담체 5 : 산기장치

6 : 순환용 산기장치 10 : 다공관식 처리수 유출모듈

11 : 다공관 12 : 관통공

13 : 수평유출관 15 : 연결관

17 : 세척용 에어노즐 20 : 안내관

22,23 : 확관부 30 : 링형 산기장치

C1, C2 : 상향류 순환흐름 A : 사공간

Claims

유동상 생물막공법의 폭기조 내에 설치되는 처리수 유출모듈에 있어서,

상기 폭기조 내에 설치되며 소정 크기의 유동상 담체가 통과할 수 없는 크기로 다수의 관통공이 천공된 다공관과;

상기 다공관에 형성된 관통공을 통해서 유입되는 처리수를 폭기조의 처리수유출구를 통해 유출시킬 수 있도록 상기 다공관에 연통되게 설치된 소정 길이의 수평유출관과;

상기 다공관과 수평유출관을 연결하기 위한 연결관을 더 포함하여 구성되고;

상기 다공관의 수직 하부에는 상기 다공관의 외주부에 상향류의 순환흐름을 형성할 수 있도록 미세공기방울을 생성하는 순환용 산기장치가 더 설치된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
삭제
제1항에 있어서,

상기 다공관의 내부로 세척용 공기방울을 공급할 수 있도록 상기 다공관의 하부에 설치된 세척용 에어노즐을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제1항에 있어서,

상기 다공관은 상단이 폐쇄된 원형, 삼각형 또는 각형 등으로부터 선택된 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제4항에 있어서,

상기 다공관은 상단이 폐쇄된 육면체 틀의 전후좌우면에 유동상 담체가 통과될 수 없는 크기의 그물눈을 갖는 망체가 설치된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제4항에 있어서,

상기 다공관에는 유동상 담체가 통과될 수 없는 크기의 수평 또는 수직 슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
삭제
제1항에 있어서,

상기 다공관의 하단에는 상기 다공관의 외주부에 상향류의 순환흐름을 형성할 수 있도록 미세공기방울을 생성하는 링형 산기장치가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제1항 또는 제8항에 있어서,

상기 다공관의 외주부에는 상기 순환용 산기장치에 의해 형성된 상향류의 순환흐름을 안내하기 위한 도넛 형상의 안내통로를 형성하는 원통형의 안내관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제9항에 있어서,

상기 안내관은 다공관과 동일축상으로 수직하게 설치된 원통형상의 본체와 상기 본체의 상단과 하단에 형성되어 유동상 담체의 흐름을 원활하게 하는 확관부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
제8항에 있어서,

상기 링형 산기장치는 상기 다공관의 하단에 설치되는 고리형 산기관과 공기공급관에 연결되는 호스와 상기 호스에 설치된 제어밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈.
유동상 생물막공법의 폭기조로부터 처리수를 유출시키기 위한 처리수 유출장치에 있어서,

상기 폭기조에 투입된 유동상 담체가 통과할 수 없는 크기로 다수의 관통공이 천공된 소정 크기의 다공관과, 상기 다공관의 관통공을 통해 유입된 처리수를 폭기조의 처리수유출구를 통해 유출시킬 수 있도록 다공관의 하부에 연통되게 설치된 소정 길이의 수평유출관으로 구성된 다공관식 처리수 유출모듈과;

상기 폭기조 내의 임의의 위치에 설치됨과 아울러 상기 폭기조의 바닥으로부터 소정 높이로 이격되게 설치되어 있는 하나 또는 하나 이상의 다공관식 처리수 유출모듈의 수직 하부에 설치되어 상기 다공관식 처리수 유출모듈의 주변에 상향류의 순환흐름을 형성할 수 있도록 미세공기방울을 생성하는 순환용 산기장치와;

상기 폭기조 내에 상향류의 흐름을 형성할 수 있도록 균등간격으로 이격되게 설치된 다수의 산기장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.
제12항에 있어서,

상기 다공관식 처리수 유출모듈의 외주변에 상기 순환용 산기장치에 의해 형성된 상향류의 순환흐름을 안내하는 도넛 형상의 안내통로를 형성할 수 있도록 상기 다공관과 동일축상으로 수직하게 설치된 원통형 안내관을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 다공관식 처리수 유출모듈에는 다공관에 형성된 관통공을 세척할 수 있도록 상기 다공관의 하부에 세척용 에어노즐을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.
제12항에 있어서,

상기 다공관식 처리수 유출모듈은 폭기조의 가운데에 설치되거나 적어도 상기 다공관식 처리수 유출모듈의 주변에 형성되는 상향류의 순환흐름이 방해받지 않을 정도로 폭기조의 내측면으로부터 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.
제12항에 있어서,

상기 다공관식 처리수 유출모듈은 폭기조 내에 균등하게 분포하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.
제12항에 있어서,

상기 다공관식 처리수 유출모듈은 상기 폭기조 내에 수직하거나 수평하게 설치되는 것을 특징으로 하는 다공관식 처리수 유출모듈을 이용한 처리수 유출장치.