상기 목적을 해결하기 위한 일측면에서, 본 발명은 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관; 상기 공급관과 연결되고, 유입 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조; 상기 호기조에 연결되며, 침전물이 제거된 처리수를 배출하기 위한 배출관과 침전된 슬러지를 상기 호기조로 반송시키기 위한 제 2반송관을 구비하는 침전조; 및 상류측은 상기 공급관 및 상기 호기조의 제 1반송관과 연결되고, 하류측은 상기 호기조로 연결되며, 상기 제 1반송관으로부터 반송된 질산성 질소를 상기 공급관으 로부터 유입되는 하폐수를 이용하여 탈질 시킨 후 상기 호기조로 재순환 시키도록 하는 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프; 를 포함하는 롤 파이프를 이용한 수처리장치를 제공한다.
여기서, 상기 공급관은 유입되는 하폐수를 분기하여 공급할 수 있도록, 상기 롤 파이프와 연결된 제 1분기공급관 및 상기 호기조로 연결된 제 2분기공급관으로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 해결하기 위한 다른 측면에서, 본 발명은 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관; 상기 공급관과 연결되고, 유입 하폐수를 혐기조건 또는 무산소조건에서 처리하는 혐기조 또는 무산소조; 상기 혐기조 또는 무산소조와 연결되고, 상기 혐기조 또는 무산소조에서 처리된 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조; 상기 호기조에 연결되며, 침전물이 제거된 처리수를 배출하기 위한 배출관과 침전된 슬러지를 상기 혐기조 또는 무산소조로 반송시키기 위한 제 2반송관을 구비하는 침전조; 및 상류측은 상기 공급관 및 상기 호기조의 제 1반송관과 연결되고, 하류측은 상기 혐기조 또는 무산소로 연결되며, 상기 제 1반송관으로부터 반송된 질산성 질소를 상기 공급관으로부터 유입되는 하폐수를 이용하여 탈질 시킨 후 상기 혐기조 또는 무산소조로 재순환 시키도록 하는 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프; 를 포함하는 롤 파이프를 이용한 수처리장치를 제공한다.
여기서 상기 공급관은 유입되는 하폐수를 분기하여 공급할 수 있도록, 상기 롤 파이프와 연결된 제 1분기공급관 및 상기 혐기조 또는 무산소조로 연결된 제 2 분기공급관으로 이루어질 수 있다.
상기 목적을 해결하기 위하여 또 다른 측면에서, 본 발명은 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관; 상기 공급관과 연결되고, 유입 하폐수를 혐기조건에서 처리하는 혐기조; 상기 혐기조와 연결되고, 유입 하폐수를 무산소조건에서 처리하는 무산소조; 상기 무산소조와 연결되고, 상기 무산소조에서 처리된 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조; 상기 호기조에 연결되며, 침전물이 제거된 처리수를 배출하기 위한 배출관과 침전된 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키기 위한 제 2 반송관을 구비하는 침전조; 및 상류측은 상기 공급관 및 상기 호기조의 1반송관과 연결되고, 하류측은 상기 혐기조로 연결되며, 상기 제 1반송관으로부터 반송된 질산성 질소를 상기 공급관으로부터 유입되는 하폐수를 이용하여 탈질 시킨 후 상기 혐기조로 재순환 시키도록 하는 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프; 를 포함하는 롤 파이프를 이용한 수처리장치를 제공한다.
여기서, 상기 공급관은 유입되는 하폐수를 분기하여 공급할 수 있도록, 상기 롤 파이프와 연결된 제 1분기공급관 및 상기 혐기조로 연결된 제 2분기공급관으로 이루어질 수 있다.
본 발명에서, 상기 롤 파이프는 소정의 길이를 갖고, 상기 롤 파이프가 나선형으로 권취된 적어도 하나 이상의 원통형 권취부를 가지는 것이 바람직하다.
이때, 상기 롤 파이프에 내장된 상기 로프형 미디어는 합성수지제 중심줄과 그 중심줄의 표면에 엮어지는 미세사로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 상기 롤 파이프는 그 내부에 길이방향으로, 소정위치마다 통공을 구비하는 유공관을 더 포함하여, 상기 로프형 미디어에 공기를 공급해주도록 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 4는 상기 롤 파이프를 도시하고, 도 5는 본 발명에 의한 롤 파이프가 권취된 원통형 권취부를 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
롤 파이프(10)는 그 내부에 하폐수가 흐를 수 있을 정도의 직경을 갖고, 폴리에틸렌으로 형성된 롤 형태의 파이프이다.
상기 롤 파이프(10)의 내부에는 관로의 길이방향으로 로프형 미디어(11)가 구비되는데, 상기 로프형 미디어(11)는 각종 미생물이 부착되어 서식되기 좋은 환경을 제공할 수 있도록 표면이 미세사(11b)로 엮어진 합성수지제 중심줄(11a)로 이루어진 로프형 미생물 접촉재이다.
또한 상기 롤 파이프(10)는 도 4에서 도시된 바와 같이 그 내부에 길이방향으로, 소정위치마다 통공(12a)을 구비하는 유공관(12)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 유공관(12)은 공기펌프(미도시)와 연결되는 것이 바람직하다.
이는 상기 로프형 미디어(11)에 미생물이 서식하는데 필요한 공기를 공급해주는 동시에 필요시에는 관로를 공기세척해주는 역할을 할 수 있다.
여기서, 상기 롤 파이프(10)는 처리용량 및 예상 처리효율 등에 따라 적절한 소정의 길이로 구비될 것이다.
예를 들어, 상기 롤 파이프(10)는 도 5에서 도시된 바와 같이 나선형으로 권취된 원통형 권취부(10')로 형성될 수 있다. 이때도 마찬가지로 처리용량 및 예상 처리효율 등에 따라 적어도 하나 이상의 원통형 권취부(10')를 직렬 또는 병렬로 연결하여 지상 또는 지하에 설치할 수 있을 것이다.
이는 상기 롤 파이프(10)의 적절한 길이를 비교적 적은 체적으로 배치할 수 있는 장점이 있다.
이처럼 본 발명에 의한 롤 파이프(10)에 의하면 기존의 처리탱크에 비해 상대적으로 좁은 관로를 따라 유입 하폐수가 유동되므로, 유입 하폐수의 유기물의 희석율이 매우 낮고, 이에 따라 단위미생물 당 유기물 부하가 높아져서 질소제거율이 상당히 높아지는 효과가 있다.
이에 더하여 기존 공정에 별도의 복잡한 구조물 공사 없이 미생물 접촉재가 내장된 롤 파이프를 간편하게 설치함으로써, 하폐수를 효율적으로 처리할 수 있어 초기 투자비 및 유지 관리비를 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 롤 파이프를 이용한 표준 활성 슬러지 공정을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 기존의 표준 활성 슬러지 공정을 활용하면서 별도의 토목공사 없이 롤 파이프를 이용하여 질소제거를 할 수 있도록 함으로써, 고도처리를 가능하게 한다.
도 6에서 도시되는 바와 같이 본 발명은 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관(20)과, 상기 공급관(20)과 연결되고 유입 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조(30), 침전조(40) 및 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프(10)를 포함할 수 있다.
상기 공급관(20)의 입구측에는 펌프(P)를 구비하여 하폐수를 가압하여 유입시키도록 한다.
또한, 상기 공급관(20)은 제 1 분기공급관(21) 및 제 2분기공급관(22)으로 이루어질 수 있다. 이때 상기 제 1 분기공급관(21)은 상기 롤 파이프(10)와 연결되고 상기 제 2분기공급관(22)은 상기 호기조(30)로 연결되어, 유입되는 하폐수가 분기되어 분할 공급될 수 있다.
상기 호기조(30)는 내부에 구비된 산기관(31)을 통해 공기가 공급되며, 이때 상기 산기관(31)은 공기압축기(A)와 연결되는 것이 바람직하다.
상기 침전조(40)는 상기 호기조(30)와 연결되고, 배출관(41)과 제 2반송관(42)을 구비한다. 상기 배출관(41)으로는 침전물이 제거된 처리수를 배출하고, 상기 제 2반송관(42)으로는 침전된 슬러지가 상기 호기조(30)로 다시 재반송된다.
여기서, 상기 롤 파이프(10)는 그 상류측은 상기 제 1분기공급관(21) 및 상기 호기조(30)의 출구로부터 반송되는 제 1반송관(32)과 연결되고, 하류측은 상기 호기조(30)로 연결관(33)을 통해 연결될 수 있다.
이때, 상기 롤 파이프(10)는 나선형으로 권취된 원통형 권취부 형태로 구비될 수 있으며(도 5참조), 처리용량 및 예상효율에 따라 도 7에서 도시된 바와 같이 적어도 하나 이상으로 직렬 또는 병렬로 연결하여 설치할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 질소 및 인 제거 기작이 없었던 종래와 달리, 상기 호기조(30)의 출구측 제 1반송관(32)으로부터 상기 롤 파이프(10)로 유입된 질산화된 질산성 질소가 상기 제 1분기공급관(21)으로부터 유입되는 하폐수에 의해 탈질되고, 다시 상기 롤 파이프(10)로부터 상기 연결관(33)을 통해 상기 호기조(30)로 재순환됨으로써 질소를 제거할 수 있게 된다.
또한 미생물의 활성도를 증가시켜 인 제거 효율도 더불어 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 의한 롤 파이프를 이용한 A/O(anoxic/oxic 또는 anaerobic/oxic)공정을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 기존의 A/O(anoxic/oxic 또는 anaerobic/oxic)공정을 롤 파이프(10)를 이용함으로써 별도의 토목공사 없이 질소 제거 효율 등을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도 8에서 도시되는 바와 같이 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관(20)과, 상기 공급관(20)과 연결되고 유입 하폐수를 혐기조건 또는 무산소조건에서 처리하는 혐기조(50) 또는 무산소조(60), 상기 혐기조(50) 또는 무산소조(60)에서 처리된 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조(30), 침전조(40) 및 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프(10)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공급관(20)은 제 1 분기공급관(21) 및 제 2분기공급관(22)으로 이루어질 수 있다. 이때 상기 제 1 분기공급관(21)은 상기 롤 파이프(10)와 연결되고 상기 제 2분기공급관(22)은 상기 혐기조(50) 또는 무산소조(60)로 연결되어, 유입되는 하폐수가 분기되어 분할 공급될 수 있다.
상기 침전조(40)는 상기 호기조(30)와 연결되고, 배출관(41)과 제 2반송관(42)을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 롤 파이프(10)는 그 상류측은 상기 제1분기공급관(21) 및 상기 호기조로부터 반송되는 제 1반송관(32)과 연결되고, 하류측은 상기 혐기조(50) 또는 무산소조(60)로 각각 연결관(51, 61)을 통해 연결될 수 있다.
또한 상기 롤 파이프(10)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 롤 파이프(10)가 나선형으로 권취된 원통형 권취부 형태로 처리용량 및 예상효율에 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에서는, 상기 호기조(30)로부터 제 1반송관(32)을 통해서 유입된 질산화된 질산성 질소가 상기 제 1분기공급관(21)으로부터 유입되는 하폐수에 의해 상기 롤 파이프(10)에서 탈질되고, 다시 상기 혐기조(50) 또는 무산소조(60)로 재순환됨으로써 질소 제거 효율 뿐만 아니라 인 제거 효율을 크게 높일 수 있다.
다시말해, 기존의 A/O(anaerobic/oxic)공정은 혐기조(50)내 질산성 질소의 농도가 과다하게 존재할 경우 인의 방출이 원활하지 않았으나, 본 발명에 의하면 상기 롤 파이프(10)에서 질산성 질소의 탈질 효율이 증대되므로 이에 따라 인 방출 또한 원활하게 될 수 있는 장점이 있다.
기존의 A/O(anoxic/oxic)공정 또한 유입수의 BOD가 낮게 유입되어 질소 제거율이 감소하는 단점이 있었으나, 본 발명은 내부 반송라인에 롤 파이프(10)를 설치함으로써 유기물의 농도가 높은 유입 하폐수와 함께 무산소조(60)로 유입되어 질소 제거 효율이 크게 증가할 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명에 의한 롤 파이프를 이용한 A2/O공정을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 기존의 A2/O공정에 별도의 토목 공사 없이 롤 파이프를 이용하므로써, 질소 제거 뿐만 아니라 인 제거 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.
본 발명은 유입되는 하폐수를 공급하는 공급관(20), 상기 공급관(20)과 연결되고, 유입 하폐수를 혐기조건에서 처리하는 혐기조(50), 상기 혐기조(50)와 연결되고, 유입 하폐수를 무산소조건에서 처리하는 무산소조(60), 상기 무산소조(60)와 연결되고, 상기 무산소조(60)에서 처리된 하폐수를 호기조건에서 처리하는 호기조(30), 침전조(40) 및 로프형 미디어가 내장된 롤 파이프(10)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공급관(20)은 상기 롤 파이프(10)와 연결되는 제 1 분기공급관(21) 및 상기 혐기조(50)와 연결되는 제 2분기공급관(22)으로 이루어져 유입 하폐수가 분할 공급될 수 있다.
상기 침전조(40)는 상기 호기조(30)와 연결되고, 배출관(41)과 제 2반송관(42)을 구비하며, 상기 배출관(41)으로는 침전물이 제거된 처리수를 배출하고 상기 제 2반송관(42)으로는 침전된 슬러지가 상기 혐기조(50)로 다시 재반송된다.
여기서, 상기 롤 파이프(10)는 그 상류측은 상기 제1분기공급관(21) 및 상기 호기조로부터 반송되는 제 1 반송관(32)과 연결되고, 하류측은 상기 혐기조(50)로 연결관(51)을 통해 연결될 수 있다.
또한 상기 롤 파이프(10)는 상기 롤 파이프가 나선형으로 권취된 적어도 하나 이상의 원통형 권취부 형태로 구비될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 상기 롤 파이프(10)에서 상기 호기조로부터 제 1반송관(32)을 통해 반송된 질산화된 질산성 질소가 상기 제1분기공급관(21)으로부터 유입되는 하폐수에 의해 탈질되고, 다시 연결관(51)을 통해 상기 혐기조(50)로 재순환됨으로써 질소를 제거할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 상기 롤 파이프(10)에서 질산화된 질산성 질소를 유입 하폐수를 이용하여 탈질시켜 혐기조(50)로 재반송시키는 바, 질소 제거 효율 뿐만 아니라 인 방출 효율도 크게 높일 수 있다.
즉, 기존의 A2/O공정은 혐기조(50)에서 인방출에 필요한 유기물 부족으로 질소 제거율이 저하될 수 있으며, 침전조(40)에서 질산성 질소의 혐기조(50) 반송으로 인하여 인 방출율이 저하되는 단점을 가지고 있었으나, 본 발명은 유입 하폐수를 분할 유입시켜 혐기조(50)로 질산성 질소에 의한 인 방출 저해 현상을 최소화하고 질소 제거율을 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.
이상은 본 발명에 대하여 실시예를 통하여 상세히 설명한 것으로, 이는 예시이며 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다.