KR100680899B1 - 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법은 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부가 형성된 담체본체의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈이 길이방향으로 연속적으로 형성되고 내측의 중공부에는 내측으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조가 길이방향으로 형성된 미생물 담체가 충전되고 배출구에는 담체유실방지망이 설치되고 하부에는 공기공급관이 설치된 호기조와, 상기 호기조에서 배출되는 처리수가 유입되며 하부에는 침전된 슬러지를 수거하는 슬러지수거기가 설치된 침전조로 구성되어,대단히 높은 비표면적을 가지게 되므로서 고농도의 미생물을 담체에 서식시키는 것이 가능하게 되므로서 활성슬러지와 동일한 부유미생물 농도조건하에서도 F/M비를 크게 낮출수 있게 되며 고부하시에도 안정적으로 BOD제거가 가능하게 되고, 슬러지의 팽화현상이 없게 되며 고효율의 질산화를 유지할 수 있으며 동절기에도 질산화율이 뛰어나게 되는 우수한 효과가 있는 것이다.

Description

미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법{Filteration Method and Apparatus of polluted water and sewage using Microbial Carriers}

도1은 본 발명에서 사용되는 미생물 담체의 사시도

도2는 도1에 도시된 미생물 담체의 미생물 서식상태를 도시한 미생물 담체의 종단면도

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 하폐수처리를 하기 위한 하폐수처리장치의 개략도

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하폐수처리를 하기 위한 하폐수처리장치의 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1. 담체본체 2. 호기조

3. 침전조 11. 중공부

12. 접촉부 13. 접촉돌조

13' 지지간 21. 담체유실방지망

22. 공기공급관

본 발명은 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 생물반응조는 호기조로 구성되며 호기조에 비표면적이 넓은 미생물 담체를 충진하므로서 미생물량을 증가시켜 고부하 및 충격부하에서도 슬러지의 팽화현상이 없이 처리가 가능하게 되어 우수한 제거효율을 가지며 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서도 안정되게 처리효율을 높일 수 있는 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법에 관한 것이다.

종래에는 유기성 하폐수처리(본 발명에서 사용되는 '하폐수'라는 용어는 하수, 오수, 폐수 등의 정화가 필요한 오염물질이 내포된 오염수를 총칭하는 의미로 이하에 사용된다)로서 생물학적 처리가 유효한 것으로 알려져 있으며 특히 활성오니법이 가장 보편적인 방법으로 널리 이용되어 왔다. 그러나, 이러한 활성오니법은 침전층에 있어서 고형물의 침전성이 좋아지는 반면, 사상균의 번식 등으로 인하여 오니발생얄이 증가하고, 이에 따른 오니처리비용이 커지는 결점이 있었다. 그리고 이 방법의 경우에는 폐수량, 부하변동 및 독성물질 등의 유입에 의하여 충격부하현상이 일어나서 처리효능이 현저히 저하되는 경우가 많다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 철수여상법 및 회전원판접촉법 등의 오수처리법이 시험되었지만 이러한 방법 모두 미생물이 이탈되거나 동절기에 동결되는 불편뿐만이 아니라 악취가 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 활성오니법에서 사용되는 미생물 담체는 다양한 종류가 사용되고 있으나 거의 공통적으로 여러 방향의 평면을 교차시켜 대단히 복잡한 형태를 갖게 하여 미생물의 서식처를 제공하고 있으나, 이러한 종래의 미생물 담체는 그 형태가 대단히 복잡하여 제조가 어려워 제조가가 높으며 여러 방향의 평면이 교차하므로 오폐수처리수조내의 오폐수의 흐름이 원활하지 못하게 되고 미생물이 번식할 공간이 적게 되어 미생물이 처리수와 함께 유실되어 수처리효율이 낮아지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 호기조에 비표면적이 넓은 미생물 담체를 충진함으로써 미생물량을 증가시켜 고부하의 유기물 유입시에도 슬러지 팽화현상이 없이 뛰어나 제거효율을 높이고 수리학적 체류시간을 짧게 유지하면서 안정되게 처리효율을 얻을 수 있는 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부가 형성된 담체본체의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈이 길이방향으로 연속적으로 형성되고 내측의 중공부에는 내측으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조가 길이방향으로 형성된 미생물 담체가 충전되고 배출구에는 담체유실방지망이 설치되고 하부에는 공기공급관이 설치된 호기조와, 상기 호기조에서 배출되는 처리수가 유입되며 하부에는 침전된 슬러지를 수거하는 슬러지수거기가 설치된 침전조로 구성된 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 장치 및 방법은 첨부된 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징 및 장점들을 보다 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에서 사용되는 미생물 담체(A)는, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부(11)가 형성된 담체본체(1)의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈(12)이 연속적으로 원주방향을 따라 형성되고 중공부(11)의 내측에는 내향으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조(13)가 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 접촉홈(12)은 14개가 형성되어 있으나 그 수는 필요에 따라서 증감가능하다고 할 것이다. 또한, 상기 접촉홈(12)은 하폐수의 원활한 흐름을 위하여 반원형으로 형성되었으나, 삼각형 또는 육각형 등의 다는 형상으로 성형가능하다 할 것이다. 본 실시예에서 상기 미생물 담체(A)의 중공부(11)의 내측에는 4개의 접촉돌조(13)가 형성되고, 미생물 담체(A)의 구조를 보강하면서 미생물의 접촉면적이 최대로 되도록 중공부(11)의 내측에 직각으로 교차되며 길이방향으로 연장된 2개의 지지간(13')이 형성되어 있다. 상기 미생물 담체(A)의 직경은 20mm이고, 길이는 16mm로 제조되었다. 이와 같이 제조된 미생물 담체(A)의 비표면적은 640㎡/㎡으로 대단히 높은 비표면적을 가지게 되므로서 단위체적당 미생물의 양을 상당히 높일 수 있게 되어 호기조의 크기를 크게 줄일 수 있데 되는 것이다. 도2에 도시된 바와 같이, 미생물(4)이 곡선으로 둘러싸인 다수의 서식공간에서 서식하게 되므로 단위면적당의 미생물서식량이 대단히 높게되는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치(B)는, 도3에 도시된 바와 같이, 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부(11)가 형성된 담체본체(1)의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈(12)이 연속적으로 원주방향을 따라 형성되고 중공부(11)의 내측에는 내향으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조(13)가 형성 미생물 담체(A)가 충진율이 15~20%가 되도록 충전되고 배출구에는 담체유실방지망(21)이 설치되고 하부에는 공기공급관(22)이 설치된 호기조(2)와, 상기 호기조(2)에서 배출되는 처리수가 유입되며 하부에는 침전된 슬러지를 수거하는 슬러지수거기(31)가 설치된 침전조(3)로 구성되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치(C)는, 도4에 도시된 바와 같이, 호기조(2)와, 침전조(3)이외에 호기조(2)에 선행되는 위치에 혐기조(5)와 무산소조(6)가 설치되어 오염물질의 농도가 높은 하수를 효과적으로 처리할 수 있는 구조이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법의 작용효과를 이하에 상세히 기술한다.

하폐수가 호기조(2)내로 유입되고 미생물 담체(A)가 호기조(2)내에 호기조용적의 15~20%가 충진되어 있으며 호기조내의 하폐수의 수리학적 체류시간이 2~4시간이며 운전 MLSS농도가 3,500~4,500mg/l이고 F/M 비는 0.15~0.3 kg-BOD/kg.MLSS 이고 침전조(3)에서는 수리학적 체류시간은 3~4시간으로 하고 슬러지 반송비는 50~100%로하고 수면적 부하는 15~20m³/㎡ 하여 운전하였다.

본 발명에서 사용되는 미생물 담체(A)는 비표면적은 640㎡/㎡으로 대단히 높은 비표면적을 가지게 되므로서 호기조내에 15~20%정도만을 충진시키더라도 그 효과를 충분하게 발생시키는 것이 가능하게 되어 호기조(2)의 크기를 줄일 수 있게 되므로서 필요한 소요부지면적도 줄어들게 되고 시설비도 절감되게 되는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 미생물 담체(A)는 비표면적은 640㎡/㎡으로 대단히 높은 비표면적을 가지게 되므로서 고농도의 미생물을 담체에 서식시키는 것이 가능하게 되므로서 활성슬러지와 동일한 부유미생물 농도조건하에서도 F/M비를 크게 낮출수 있게 되며 고부하시에도 안정적으로 BOD제거가 가능하게 되고, 슬러지의 팽화현상이 없게 되며 고효율의 질산화를 유지할 수 있으며 동절기에도 질산화율이 뛰어나게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치 및 방법은 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부가 형성된 담체본체의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈이 길이방향으로 연속적으로 형성되고 내측의 중공부에는 내측으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조가 길이방향으로 형성된 미생물 담체가 충전되고 배출구에는 담체유실방지망이 설치되고 하부에는 공기공급관이 설치된 호기조와, 상기 호기조에서 배출되는 처리수가 유입되며 하부에는 침전된 슬러지를 수거하는 슬러지수거기가 설치된 침전조로 구성되어,대단히 높은 비표면적을 가지게 되므로서 고 농도의 미생물을 담체에 서식시키는 것이 가능하게 되므로서 활성슬러지와 동일한 부유미생물 농도조건하에서도 F/M비를 크게 낮출수 있게 되며 고부하시에도 안정적으로 BOD제거가 가능하게 되고, 슬러지의 팽화현상이 없게 되며 고효율의 질산화를 유지할 수 있으며 동절기에도 질산화율이 뛰어나게 되는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 하폐수가 유입 및 유출되도록 개방된 중공부(11)가 형성된 담체본체(1)의 외측면에는 하폐수와의 접촉면적을 넓히기 위하여 길이방향으로 연장되는 다수의 접촉홈(12)이 연속적으로 원주방향을 따라 형성되고 중공부(11)의 내측에는 내향으로 돌출되고 길이방향으로 연장된 다수의 접촉돌조(13)가 형성 미생물 담체(A)가 충진율이 15~20%가 되도록 충전되고 배출구에는 담체유실방지망(21)이 설치되고 하부에는 공기공급관(22)이 설치된 호기조(2)와, 상기 호기조(2)에서 배출되는 처리수가 유입되며 하부에는 침전된 슬러지를 수거하는 슬러지수거기(31)가 설치된 침전조(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 미생물 담체를 이용한 하폐수의 처리장치
2. 삭제

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