KR100810625B1 - 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치 - Google Patents

활성오니 처리설비용 순환형 담체장치 Download PDF

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곽정훈
최동윤
김재환
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Abstract

개시된 본 발명에 의한 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치는 프레임과, 프레임에 회전 가능하게 설치되는 복수의 롤러와, 복수의 롤러를 구동시키는 롤러구동장치와, 하수에 함유된 유기물질을 분해하는 미생물을 담지하고 일부는 폭기조 내의 하수에 잠기고 일부는 공기와 접하면서 순환하도록 복수의 롤러에 의해 주행 가능하게 지지되는 벨트형 담체를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명에 의하면, 유기물질을 분해하는 미생물이 부착된 벨트형 담체가 일부는 폭기조 내의 하수에 잠기고 일부는 공기와 접하도록 지속적으로 순환하기 때문에, 폭기조 내의 공기 공급이 활발하여 하수의 처리가 원활하게 이루어진다.
활성오니, 하수 처리, 벨트형 담체, 미생물

Description

활성오니 처리설비용 순환형 담체장치{Cyclic type media apparatus for activated sluge treatment facility}
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치가 설치된 활성오니 처리설비를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치의 구동력 전달 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치가 설치된 활성오니 처리설비의 작용을 설명하기 위한 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...폭기조 20...프레임
31...구동롤러 32,33...제 1,2 중간이송롤러
34,35,36...제 1,2,3 상부이송롤러 37,38,39...지지롤러
41...롤러구동장치 42...구동모터
43,44,45,52,54...체인스프로킷 46,47...제 1,2 연결기어
55,56,57...제 1,2,3 구동체인 60...압착장치
61...주압착롤러 62...보조압착롤러
70...벨트형 담체 80...스크린
90...반송판
본 발명은 활성오니 처리설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수처리 미생물이 부착되는 담체가 무한궤도 형태로 순환하도록 구비되는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치에 관한 것이다.
일반적으로, 산업용 폐수나 축산폐수 및 생활하수 등과 같은 유기성 오 폐수의 처리는 미생물을 이용한 생물학적 처리에 의해 이루어진다. 이러한 폐수 처리방법으로는 활성오니법이 대표적이다.
활성오니법은 하수를 미생물과 함께 폭기조에서 폭기 및 교반시키는 방법이다. 폭기조에서는 생화확적 산소요구량이 만족되면 호기성 미생물이 증식되어 혼탁한 유기물질을 분해하고, 이렇게 폭기조를 통해 분해된 유기물질은 침전되고 고액 분리된 상등액은 배출됨으로써 하수가 처리되는 것이다.
여기에서, 활성오니는 하수를 처리하는 과정에서 볼 수 있는 진흙탕 모양의 물질을 가리키는 것으로, 물속의 유기물이나 무기물을 산화하거나 환원하여 분해시킨다. 이러한 활성오니는 정화작용을 한 다음 하수에서 침전에 의해 분리되며, 필요에 따라 폐기되거나 또는 다시 본처리과정으로 반송된다.
이러한 활성오니법에서는 폭기조 내에서의 미생물 농도가 매우 중요하므로 미생물 농도를 높이기 위해 폭기조 내에 미생물이 부착 및 서식할 수 있는 담체를 설치하기도 한다.
한국공개특허 제1999-32362호(1999. 05. 15. 공개, "활성오니 침전기")에는 복수의 원통형 담체가 자전 및 공전하도록 폭기조 상부에 설치되는 기술이 개시되어 있다.
상기 공보에 개시되어 있는 원통형 담체는 직경이 큰 하나의 원통의 내부 및 외부에 다수의 구멍이 형성된 다수의 파이프가 결합되어 이루어진다. 각 원통형 담체는 동력원에 의해 자전 및 공전하면서 일부는 하수에 잠기고 일부는 공기중에 노출되도록 되어 있다.
그런데, 이러한 종래 원통형 담체는 구조가 복잡하여 제조가 어렵고, 원통형 담체를 자전 및 공전시키기 위한 동력전달구조가 복잡하여 고장이 발생되기 쉽다.
또한, 하수에 잠기는 담체의 면적이 작아 미생물의 분해 작용이 활발하지 못하여 효율이 떨어진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미생물의 농도 조절이 적절하게 이루어지고 구조가 단순하며 수처리 효율을 높일 수 있는 활성오니 처리설비의 순환형 담체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치는 프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 복수의 롤러와, 상기 복수의 롤러를 구동시키는 롤러구동장치와, 하수에 함유된 유기물질을 분해하는 미생물을 담지하고 일부는 상기 폭기조 내의 하수에 잠기고 일부는 공기와 접하면서 순환하도록 상기 복수의 롤러에 의해 주행 가능하게 지지되는 벨트형 담체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 롤러구동장치는 상기 복수의 롤러 중 하나의 롤러를 회전시키는 구동모터와, 상기 각 롤러에 구비되는 체인스프로킷과, 상기 각 롤러의 체인스프로킷을 연결하는 구동체인을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 폭기조의 외부에는 상기 벨트형 담체에서 떨어지는 슬러지를 걸러내기 위한 스크린이 설치될 수 있다.
또한, 상기 스크린은 상기 폭기조를 벗어나도록 상기 폭기조의 외측으로 하향 경사지게 연장되어 상기 스크린에 걸러진 이물질은 상기 스크린을 따라 상기 폭기조의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 스크린의 하부에는 상기 스크린을 통과한 하수를 상기 폭기조 내부로 반송시키는 반송판이 설치될 수 있다.
또한, 상기 스크린의 상부에는 상기 벨트형 담체에 부착된 슬러지를 제거하기 위한 압착장치가 설치될 수 있다.
또한, 상기 압착장치는 상기 벨트형 담체를 사이에 두고 서로 가압되도록 설치되는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치가 설치된 활성오니 처리설비를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치의 구동력 전달 계통을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 순환형 담체장치가 설치된 활성오니 처리설비의 작용을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치는, 하수가 유입되는 폭기조(10) 상부에 설치되는 프레임(20)과, 프레임(20)에 회전 가능하게 설치되는 복수의 롤러와, 복수의 롤러를 구동시키는 롤러구동장치(41)와, 유기물질을 분해하는 미생물을 담지하고 복수의 롤러에 의해 주행 가능하게 지지되는 벨트형 담체(70)와, 벨트형 담체(70)에 부착된 슬러지를 제거하기 위한 압착장치(60)와, 벨트형 담체(70)에서 떨어지는 슬러지를 걸러내는 스크린(80)과, 스크린(80)을 통과한 하수를 폭기조(10) 내부로 반송시키는 반송판(90)을 포함한다.
프레임(20)은 폭기조(10)의 상부에 고정 설치되고, 프레임(20)에는 구동모터(42)에 의해 회전하는 구동롤러(31)와, 복수의 중간이송롤러(32)(33)와, 복수의 상부이송롤러(34)(35)(36)와, 압착장치(60)가 설치된다. 압착장치(60)는 서로 압착되도록 설치되는 주압착롤러(61)와 보조압착롤러(62)로 이루어진다. 도시되지는 않았으나, 프레임(20)에는 각 롤러의 롤러축을 회전 가능하게 지지하는 복수의 베어링이 설치된다.
구동롤러(31), 제 1 및 제 2 중간이송롤러(32)(33), 제 1 내지 제 3 상부이 송롤러(34)(35)(36) 및 주압착롤러(61)는 롤러구동장치(41)에 의해 구동된다. 롤러구동장치(41)는 도 2에 도시된 것과 같이, 구동롤러(31)를 회전시키는 구동모터(42)와, 각 롤러에 결합되는 복수의 체인스프로킷과, 각 체인스프로킷을 연결하는 복수의 구동체인을 포함한다. 구동모터(42)의 체인스프로킷(43)과, 제 1 및 제 2 중간이송롤러(32)(33)의 각 체인스프로킷(44)(45)은 제 1 구동체인(55)으로 연결된다.
그리고, 제 2 중간이송롤러(33)에는 제 1 연결기어(46)가 구비되고, 이 제 1 연결기어(46)에는 제 2 연결기어(47)가 기어 연결된다. 제 2 연결기어(47)는 프레임(20)에 회전 가능하게 지지되며, 제 2 연결기어(47)에도 체인스프로킷(48)이 일체로 결합된다. 제 2 연결기어(47)의 체인스프로킷(48)은 제 1 상부이송롤러(34)의 제 1 체인스프로킷(49)과 제 2 구동체인(56)에 의해 연결되고, 제 1 상부이송롤러(34)의 제 2 체인스프로킷(51)과, 제 2 및 제 3 상부이송롤러(35)(36)의 각 체인스프로킷(52)(53)과, 주압착롤러(61)의 체인스프로킷(54)은 제 3 구동체인(57)에 의해 동력 전달이 가능하게 연결된다. 제 3 구동체인(57)의 일측에는 제 3 구동체인(57)의 텐션을 일정하게 조절해주는 텐션조절기(58)가 설치된다. 텐션조절기(58)는 롤러 또는 스프로킷 형태로 프레임(20)에 설치된다. 도시되지는 않았으나, 제 1 구동체인(55) 및 제 2 구동체인(56)에 대해서도 텐션조절기가 설치될 수 있다.
이와 같이, 각 롤러는 구동모터(42)에 의해 회전하는 구동롤러(31)에 동력 전달이 가능하게 연결된다. 따라서, 구동모터(42)가 작동하여 구동롤러(31)가 회전하면, 제 1 구동체인(55)이 주행하면서 제 1 및 제 2 중간이송롤러(32)(33)가 구동 롤러(31)와 같은 방향으로 회전한다. 그리고, 제 2 중간이송롤러(33)의 제 1 연결기어(46)에 기어 연결된 제 2 연결기어(47)가 회전하여 제 2 구동체인(56)이 주행하고, 이에 의해 제 2 구동체인(56)과 연결된 제 1 상부이송롤러(34)가 제 1 및 제 2 중간이송롤러(32)(33)와 반대 방향으로 회전한다. 또한, 제 1 상부이송롤러(34)의 회전에 의해 제 3 구동체인(57)이 주행하고, 이에 의해 제 2 및 제 3 상부이송롤러(35)(36) 및 주압착롤러(61)가 회전하게 된다. 그리고, 각 롤러가 회전하면 이들 롤러에 주행 가능하게 지지되는 벨트형 담체(70)는 일측 방향으로 주행하게 된다.
벨트형 담체(70)는 다수의 통공이 구비된 그물망 형태로 이루어지고, 다수의 통공에는 미생물이 부착되어 서식한다. 벨트형 담체(70)는 일부가 폭기조(10) 내의 하수에 잠기고, 일부는 폭기조(10) 외부에서 공기에 노출된다. 폭기조(10) 내의 하수에 잠기는 벨트형 담체(70)의 일부를 지지하기 위해 폭기조(10) 내부에는 복수의 지지롤러(37)(38)(39)가 설치된다. 이들 지지롤러(37)(38)(39)는 폭기조(10)의 내벽면에 회전 가능하게 설치되어, 벨트형 담체(70)가 주행할 때 회전하여 벨트형 담체(70)가 일정 면적 하수에 잠긴 상태로 원활하게 주행하도록 돕는다.
압착장치(60)는 폭기조(10) 상부 일측에 폭기조(10)를 벗어나도록 설치된다. 압착장치(60)는 한 쌍의 롤러로 이루어지는데, 이 한 쌍의 롤러 중 하나는 구동모터(42)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 상부의 주압착롤러(61)이고, 다른 하나는 주압착롤러(61)에 압착되도록 주압착롤러(61)의 하부에 회전 가능하게 설치되는 보조압착롤러(62)이다. 주압착롤러(61)는 구동모터(42) 작동시 다른 롤러들과 함께 회전하면서 벨트형 담체(70)를 주행하도록 지지한다. 벨트형 담체(70)가 주압착롤러(61)와 보조압착롤러(62) 사이를 통과할 때 벨트형 담체(70)가 이들 롤러(61)(62)에 의해 압착되면서 벨트형 담체(70)에 부착된 슬러지가 일부 제거된다.
스크린(80)은 압착장치(60)에 의해 벨트형 담체(70)에서 떨어지는 슬러지를 걸러내기 위한 것으로, 도 1에 도시된 것과 같이, 폭기조(10)를 벗어나도록 폭기조(10)의 외부 일측으로 연장 구비된다. 스크린(80)으로 떨어지는 슬러지 중에서 고형의 이물질은 스크린(80) 위에 남고 액상의 하수는 스크린(80)을 통과하여 하부로 떨어진다. 스크린(80)은 일측 단부가 하부 방향으로 하향 경사지게 되어 있어서, 스크린(80)에 의해 걸러지는 고형의 이물질은 스크린(80)을 따라 일측 단부로 이동하여 폭기조(10)의 외부로 배출된다.
본 발명에 있어서, 스크린(80)의 일측 단부가 폭기조(10)의 외측으로 연장되기만 하면 스크린(80)의 설치 위치는 다양하게 바뀔 수 있다. 그리고, 스크린(80)의 설치 위치에 따라 압착장치(60)의 설치 위치도 바뀔 수 있다. 스크린(80)이 폭기조(10) 바로 위에 설치되고 압착장치(60)가 스크린(80) 위에 놓이도록 폭기조(10) 바로 위에 설치되더라도 스크린(80)의 일측 단부가 폭기조(10)의 외측으로 연장되면, 압착장치(60)에 의해 벨트형 담체(70)에서 떨어지는 이물질이 스크린(80)을 따라 폭기조(10)의 외부로 배출될 수 있다.
반송판(90)은 스크린(80)의 하부에 설치되어 스크린(80)을 통과한 하수를 다시 폭기조(10) 내부로 안내한다. 반송판(90)은 스크린(80)에서 떨어지는 하수를 폭기조(10)로 원활하게 이송시킬 수 있도록 폭기조(10)를 향해 하향 경사지게 구비된 다. 도 3에 도시된 것과 같이, 반송판(90)에 의해 반송되는 하수를 폭기조(10)로 유입시키기 위해 반송판(90)의 일측 단부가 결합되는 폭기조(10)의 벽면 일측에는 반송구(11)가 구비된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치의 작용에 대하여 설명한다.
도 3에 도시된 것과 같이, 구동모터(42)가 작동하여 구동롤러(31)가 시계 방향으로 회전하면 제 1 내지 제 3 구동체인(55)(56)(57)이 구동롤러(31)와 연동하여 주행하면서 복수의 중간이송롤러(32)(33)가 시계 방향으로 회전하고, 복수의 상부이송롤러(34)(35)(36) 및 주압착롤러(61)가 반시계 방향으로 회전한다. 그리고, 유기물질을 분해하는 미생물이 부착된 벨트형 담체(70)는 회전하는 복수의 롤러에 의해 주행한다. 벨트형 담체(70)와 복수의 롤러 사이에는 마찰력이 작용하기 때문에 복수의 롤러의 회전에 의해 벨트형 담체(70)가 주행할 수 있는 것이다.
벨트형 담체(70)가 주행하는 동안 벨트형 담체(70)의 일부는 하수에 잠기고 일부는 공기 중으로 노출된다. 하수에 잠겼던 부분이 끌어올려질 때 벨트형 담체(70)에 부착된 슬러지가 벨트형 담체(70)와 함께 하수 밖으로 끌려나온다. 슬러지는 유기물질 등의 이물질과 미생물 및 하수가 혼합된 것으로, 벨트형 담체(70)가 주압착롤러(61) 및 보조압착롤러(62) 사이를 통과할 때 슬러지의 일부가 벨트형 담체(70)로부터 떨어진다.
그리고, 압착장치(60)에 의해 벨트형 담체(70)에서 떨어지는 슬러지는 스크린(80)에 의해 걸러진다. 스크린(80)으로 떨어지는 슬러지 중에서 고형의 이물질은 스크린(80)에 걸려 스크린(80) 위에 남고 액상의 하수는 스크린(80)을 통과하여 스크린(80)의 하부로 떨어진다. 이 과정에서 스크린(80) 위에 남는 이물질은 스크린(80)을 따라 폭기조(10)의 외부로 배출되고, 스크린(80)을 통과한 하수는 스크린(80) 하부의 반송판(90)을 따라 유동하여 반송구(11)를 통해 폭기조(10) 내부로 다시 유입된다.
이와 같이, 벨트형 담체(70)가 주행하는 동안 폭기조(10) 내부에 있던 이물질이나 미생물이 폭기조(10)의 외부로 배출됨으로써, 하수의 정화가 더욱 촉진되고 미생물의 농도가 적절하게 조절된다. 또한, 폭기조(10) 내의 미생물 농도가 과도하지 않아 폭기조(10) 내의 용존산소를 유지하기 쉽고, 미생물에 의한 유기물질의 분해가 활발하게 이루어진다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 유기물질을 분해하는 미생물이 부착된 벨트형 담체가 일부는 폭기조 내의 하수에 잠기고 일부는 공기와 접하도록 지속적으로 순환하기 때문에, 폭기조 내의 공기 공급이 활발하여 하수의 처리가 원활하게 이루어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 벨트형 담체가 순환하는 동안 하수 속의 슬러지가 폭기조의 외부로 배출되기 때문에, 폭기조 내의 미생물 농도가 적절하게 조절되고 하수 처리가 촉진된다.
또한, 본 발명에 의하면 하수 속에 잠기는 담체의 면적이 크기 때문에 미생물에 의한 하수의 처리가 원활하게 이루어진다.
이상에서 설명한 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (7)

  1. 하수가 투입되는 폭기조에 설치되는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치에 있어서,
    프레임과, 상기 프레임에 회전 가능하게 설치되는 복수의 롤러와, 상기 복수의 롤러를 구동시키는 롤러구동장치와, 하수에 함유된 유기물질을 분해하는 미생물을 담지하고 일부는 상기 폭기조 내의 하수에 잠기고 일부는 공기와 접하면서 순환하도록 상기 복수의 롤러에 의해 주행 가능하게 지지되는 벨트형 담체를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러구동장치는 상기 복수의 롤러 중 하나의 롤러를 회전시키는 구동모터와, 상기 각 롤러에 구비되는 체인스프로킷과, 상기 각 롤러의 체인스프로킷을 연결하는 구동체인을 포함하는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폭기조의 외부에는 상기 벨트형 담체에서 떨어지는 슬러지를 걸러내기 위한 스크린이 설치되는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스크린은 상기 폭기조를 벗어나도록 상기 폭기조의 외측으로 하향 경사지게 연장되어 상기 스크린에 걸러진 이물질은 상기 스크린을 따라 상기 폭기조의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스크린의 하부에는 상기 스크린을 통과한 하수를 상기 폭기조 내부로 반송시키는 반송판이 설치되는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 스크린의 상부에는 상기 벨트형 담체에 부착된 슬러지를 제거하기 위한 압착장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 압착장치는 상기 벨트형 담체를 사이에 두고 서로 가압되도록 설치되는 한 쌍의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성오니 처리설비용 순환형 담체장치.
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