KR100661635B1 - 분산노즐을 지닌 폭기조를 포함하는 폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폭기조의 수중에 공기를 불어 넣어 활성오니의 활성도를 높이는 생물학적 폐수처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 폭기조가 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 다수의 폐수주입관; 공기주입관의 말단에 위치하며, 폭기조 하부에 설치되는 다수의 산기관; 및 상기 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 포함하여 구성되는 폐수처리장치에 관한 것이다.

폭기조, 폐수처리, 산기관, 분산노즐, 역류방지

Description

분산노즐을 지닌 폭기조를 포함하는 폐수처리장치{Wastewater treatment apparatus comprising aeration tank with dispersion nozzles}

도 1은 종래 사용하던 폭기조를 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 폭기조를 나타낸 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 분산노즐을 나타낸 것이다.

* 도면부호 설명*

1: 폐수주입관 2: 공기주입관

3: 산기관 4: 처리수배출관

5: 분산노즐 6: 역류방지장치

10: 폐수주입구 15: 혼합노즐

25: 확장기

본 발명은 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 지닌 폭기조를 포함하는 폐수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 활성오니법에 의한 유기물 처리방법은 1차 혐기처리조에서 약 75-85％의 유기물을 메탄과 이산화탄소로 전환시키며, 이때 발생하는 메탄 가스는 열원으로 공정에 재활용을 하고 미처리된 유기물의 15-25％는 2차 폭기처리조로 보내져 여러 폭기조를 거치면서 유기물을 처리하여 최종 방류구를 통해 방류되고 있다.

2차 처리조인 폭기조는 보통 수심이 5m 이상으로 대기중의 산소가 녹아 들어가 일정 용존산소를 유지하기는 어려워 블라워(blower)를 이용하여 대기중의 공기를 불어넣어 폭기조의 폐수와 미생물의 교반작용 및 미생물의 생활환경에 적합한 용존산소 농도를 맞추어 줌으로써 유기물을 효율적으로 처리할 수 있다. 폭기조 내에 공기를 골고루 주입시키기 위하여 산기관(diffuser) 또는 송풍기(aerator)라는 기계를 이용하고 있으나, 송풍기는 전기 소모가 많아 현재 사용하지 않는다.

산기관을 이용하는 폭기조는 폐수주입구가 폭기조 외부에 있고 파이프라인으로 일괄적으로 주입하고 있기 때문에 주입되는 주변으로는 많은 양의 공기를 불어 넣어도 용존산소가 급강하하는 현상이 발생하여 처리효율이 떨어지며, 또한 산기관 하부에는 폭기가 안되어 일부 미생물 및 폐수 중에 포함된 고형물이 침전되는 사각지대를 형성하고 있어 실제적인 처리 용량에 차이가 발생하는 문제가 있다.

따라서, 용존산소가 급강하하여 폐수처리효율이 감소하는 것을 예방할 뿐 아니라, 산기관 하부와 같이 폭기가 안 되는 사각지대에서도 원활하게 폭기가 가능할 수 있는 폐수처리장치를 개발하는 것이 시급한 실정이었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여,

본 발명의 목적은 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 다수의 폐수주입관; 공기주입관의 말단에 위치하며, 폭기조 하부에 설치되는 다수의 산기관; 및 상기 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐로 구성된 폭기조를 포함하는 폐수처리장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 하나의 폐수주입구로부터 두개 이상의 폐수주입관으로 나누어 폐수를 유입시키는 단계; 및 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 통해 폐수를 와류시키는 단계로 구성되는 폭기단계를 포함하는 폐수처리방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 폭기조의 수중에 공기를 불어 넣어 활성오니의 활성도를 높이는 생물학적 폐수처리장치에 있어서, 상기 폭기조는 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 다수의 폐수주입관; 공기주입관의 말단에 위치하며, 폭기조 하부에 설치되는 다수의 산기관; 및 상기 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 포함하여 구성되는 폐수처리장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 폭기조의 수중에 공기를 불어 넣어 활성오니의 활성도를 높이는 생물학적 폐수처리방법에 있어서, 하나의 폐수주입구로부터 두개 이상의 폐수주입관으로 나누어 폐수를 유입시키는 단계; 및 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기 관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 통해 폐수를 와류시키는 단계로 구성되는 폭기단계를 포함하는 폐수처리방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 폐수주입관(1) 말단에 위치하며, 산기관(3)의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐(5)을 지닌 폭기조를 포함하는 폐수처리장치를 개발함으로써 용존산소의 급강하 방지 및 산기관 하부와 같이 폭기가 안 되는 사각지대의 원활한 폭기를 가능하게 하여 완성되었다.

도 1은 폐수처리장치로 종래 사용하던 폭기조의 구조를 나타낸 것으로, 폐수주입관(1)이 폭기조 외부에 있고 하나의 폐수주입관(1)으로 일괄적으로 폐수를 주입하고 있기 때문에 주입되는 주변으로는 많은 양의 공기를 불어 넣어도 용존산소가 급강하하는 현상이 발생하여 처리효율이 떨어질 뿐만 아니라, 또한 산기관(3) 하부에는 폭기가 안되어 일부 미생물 및 폐수 중에 포함된 고형물이 침전되는 사각지대를 형성하고 있어 실제적인 처리 용량에 차이가 발생한다.

도 2는 본 발명에 따른 폭기조의 구조를 나타낸 것으로, 폭기조의 폐수주입관(1) 말단에 분산장치인 분산노즐(5)을 장착하여 폭기조 내부에 있는 산기관(3) 하부에 설치함으로써 산기관(3) 하부에서 분산노즐(5)에 의해 형성된 와류로 인해 폭기효율을 향상시키고, 미생물 및 폐수 고형물의 침전을 없애줌으로써 실제적인 폭기조 용량의 증대가 가능하므로 현재보다 더 많은 유기물을 처리할 수 있다. 또, 폐수주입관(1)으로 폐수가 일괄적으로 주입되어 용존산소가 급강하하는 문제를 개선하기 위하여 폭기조 외부에 존재하는 폐수주입구(10)으로부터 여러개의 폐수주 입관(1)으로 나누어 폐수가 폭기조 내로 주입되도록 한다.

도 3과 같이, 본 발명에 따른 분산노즐은 혼합노즐(15) 및 확장기(25)로 구성되며, 이때 혼합노즐(15)로 혼합추출기(tank mixing eductor) 노즐을 사용하면 비교적 작은 용량의 펌프를 사용하여도 다량의 액체를 빠른 시간에 교반시킬 수 있다. 또, 일반적으로 폐수는 강한 부식력이 있으므로 상기 분산노즐은 부식에 강한 재질인 섬유강화 폴리프로필레인(polypropylene)계를 사용하며, 상기 확장기(25)는 흡입구가 크며, 높은 온도, 내식성 및 고체 침전물이 달라 붙지않는 폴리에티렌계 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 혼합노즐(15)과 상기 확장기(25)는 조인트(비도시)로 연결된다.

본 발명에 따른 분산노즐은 폐수주입관을 통해 유입된 폐수가 혼합노즐과 확장기를 고속으로 통과하면서 폭기조 내의 유체를 흡입한다. 즉, 폭기조에서 흡입된 액체와 분산노즐로 불어넣어진 폐수간의 압력차이로 인하여 강하게 혼합되어 5배 이상의 교반효과로 분사된다.

특히, 도 4와 같이 상기 분산노즐이 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 두개의 폐수주입관(1) 말단에 위치하며, 산기관(3)의 하부에 확장기가 서로 마주보도록 설치된 경우에 분사효율을 극대화할 수 있다.

폐수주입관(1) 및 분산노즐(5)의 수를 폭기조의 형태에 따라 조정하여 설치함으로써 폭기조의 유기물 처리능력을 증대할 수 있으며, 일시에 많은 폐수가 주입되어도 폐수와 미생물의 혼합을 빠른 시간에 해 줌으로써 폐수주입구 주위에 많은 양의 공기를 불어넣어도 유지하기 힘든 용존산소 농도의 하강을 막아주어 블러워의 전력을 절감할 수 있는 효과도 있다.

또한 갑작스런 정전, 트러블로 인한 폐수의 역류 방지를 위하여 역류방지장치(6)를 폭기조 외부에 존재하는 폐수주입구(10)에 부착할 수 있다. 이때, 역류방지장치는 폐수의 성상에 따라 다르지만 일반적으로 부식력에 강한 스테인레스, 폴리프로필레인(polypropylene, PP)계통에서 선택된 재질을 이용하며, 작동방식은 전기식이나 전자식에서 선택된 형태를 사용하여 정전이나 트러블 발생시 자동으로 차단되는 기능을 이용할 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 폭기조를 폐수처리에 이용하면 폭기조 용량이 15％ 이상 증가하여 유기물 처리능력이 크게 증대될 뿐만 아니라, 일시에 많은 폐수가 주입되어도 단시간 내에 폐수와 미생물을 혼합함으로써 용존산소 농도의 강하를 막아주어 블러워의 전력을 절감시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 폭기조의 수중에 공기를 불어 넣어 활성오니의 활성도를 높이는 생물학적 폐수처리장치에 있어서, 상기 폭기조는 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 다수의 폐수주입관; 공기주입관의 말단에 위치하며, 폭기조 하부에 설치되는 다수의 산기관; 및 상기 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 분산노즐은 혼합노즐 및 확장기로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 분산노즐은 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 두개의 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 확장기가 서로 마주보도록 설치되어 분사효율을 극대화하는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폐수주입구에 역류방지장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
5. 폭기조의 수중에 공기를 불어 넣어 활성오니의 활성도를 높이는 생물학적 폐수처리방법에 있어서, 하나의 폐수주입구로부터 두개 이상의 폐수주입관으로 나누어 폐수를 유입시키는 단계; 및 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 설치되는 다수의 분산노즐을 통해 폐수를 와류시키는 단계로 구성되는 폭기단계를 포함하는 폐수처리방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 분산노즐은 하나의 폐수주입구로 주입된 폐수를 폭기조 내로 나누어 유입시킬 수 있는 두개의 폐수주입관 말단에 위치하며, 산기관의 하부에 확장기가 서로 마주보도록 설치되어 분사효율을 극대화하는 것을 특징으로 하는 폐수처리방법.

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