KR100829883B1 - A wastewater transaction apparatus using microorganism carrier - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치를 일부 절결하여 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing a part of the wastewater treatment apparatus using a microbial carrier according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 폐수처리장치의 내부구조를 보인 개략적으로 보인 측단면도이다.Figure 2 is a schematic side cross-sectional view showing the internal structure of the wastewater treatment apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 폐수처리용 미생물 담체의 다단 조립 상태를 보인 사시도이다.Figure 3 is a perspective view showing a multi-stage assembly state of the microbial carrier for wastewater treatment according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 미생물 담체의 다단 조립상태를 보인 측면도이다.Figure 4 is a side view showing a multi-stage assembly state of the microbial carrier according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 미생물 담체를 발췌하여 보인 사시도이다.5 is a perspective view showing an extract of a microbial carrier according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100..호기조 110..유입관 100..Hogijo 110..Inflow pipe
200..에어-공급관 300..무산소조 200.
310..입구 320..배출관 310..Inlet 320..Exhaust pipe
400..미생물 담체 400. Microbial Carriers
본 발명은 오/폐수를 정화 처리하기 위한 폐수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미생물을 통해 오염수를 생물학적으로 정화할 수 있는 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wastewater treatment apparatus for purifying sewage / wastewater, and more particularly, to a wastewater treatment apparatus using a microbial carrier capable of biologically purifying contaminated water through microorganisms.
일반적으로 수질오염의 농도가 높은 오/폐수는 생물학적인 처리방법으로 미생물 담체를 활용하는 접촉산화방법이 이용되고 있다. 접촉산화방법은 오/폐수가 흐르는 수로에 미생물 담체를 충진시켜 적접 정화하는 박층류법과, 오/폐수가 미생물 담체가 충진된 별도의 처리장치를 지나도록 유도하여 정화하는 방법이 있다. 이러한 접촉산화방법은 오염물질을 제거하는 처리효율이 높기 때문에, 하천의 수질오염 정도가 높은 경우 또는 오/폐수의 유입으로 오염된 하천을 정화하는데 적합한 공법이다. In general, the contact / oxidation method using a microorganism carrier is used as a biological treatment method for the wastewater with high concentration of water pollution. The catalytic oxidation method includes a laminar flow method in which a microbial carrier is filled and purified by a microbial carrier in a channel through which wastewater / wastewater flows, and a method of purifying the wastewater / wastewater by passing it through a separate treatment device filled with a microbial carrier. Since the catalytic oxidation method has high treatment efficiency to remove contaminants, it is a suitable method for purifying contaminated rivers when the degree of water pollution in rivers is high or inflow of wastewater.
일반적으로 생물학적 오염 처리는, 산소가 공급되는 호기조와 산소 공급이 없는 혐기조를 구비시키고, 오염수가 호기조 및 혐기조를 순차적으로 통과할 수 있도록 함으로써 오염수에 있는 암모니아성 질소가 질산성 질소로 산화(호기조에서 이루어 짐)된 후 질산성 질소를 질소가스로 환원시켜 제거하는 방법을 취한다. 이와 관련된 종래 생물학적 폐수처리장치와 관련하여서는 대한민국 등록특허 10-0369924호(발명의 명칭 : 하/폐수 처리방법 및 장치, 이하 '종래기술'이라 함)에 개시된 바와 같이 호기조(종래기술에는 폭기조로 정의 됨) 및 무산소조(종래기술에는 혐기조로 정의 됨)를 직렬적으로 구비시킨 후 무산소조에 슬러지층을 구비시키는 기구적 구성을 가진 하/폐수 처리장치 등과 같은 다양한 기술들이 이미 공지되어 있다.In general, biological pollution treatment includes an aerobic tank with oxygen supply and an anaerobic tank without oxygen supply, and allows contaminated water to pass sequentially through the aerobic and anaerobic tanks so that the ammonia nitrogen in the contaminated water is oxidized to nitrate nitrogen (aerobic tank). Is made in) and then the method is removed by reducing the nitrate nitrogen to nitrogen gas. Regarding the related biological wastewater treatment device related to this, as described in Korean Patent Registration No. 10-0369924 (name of the invention: sewage / wastewater treatment method and apparatus, hereinafter referred to as 'prior art'), an aerobic tank (defined as aeration tank in the related art) And a sewage / wastewater treatment apparatus having a mechanical configuration in which an anoxic tank (defined in the prior art as an anaerobic tank) and a sludge layer in an anoxic tank are provided in series.
그런데, 종래기술에 의하면 호기조의 일측(또는 양측)으로 혐기조가 구비되고 있어서, 호기조에서 호기성 반응이 충분히 이루어지지 아니한 상태의 오/폐수가 호기조에서 혐기조로 이동할 가능성이 있는 문제점이 있었다.By the way, according to the prior art, the anaerobic tank is provided on one side (or both sides) of the aerobic tank, and there is a problem that the waste water in a state in which the aerobic reaction is not sufficiently made in the aerobic tank may move from the aerobic tank to the anaerobic tank.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 미생물 담체 및 이의 배치구조를 개선하여 폐수처리장치내로 유입된 오/폐수는 미생물 담체를 통해 항상 정화된 후에 배출구를 통해 빠져나가도록 함으로써 오/폐수 처리효율을 극대화할 수 있는 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the microbial carrier and its arrangement structure so that the waste water / wastewater introduced into the wastewater treatment apparatus is always purged through the microbial carrier to exit through the outlet. By providing a wastewater treatment apparatus using a microbial carrier that can maximize the wastewater / wastewater treatment efficiency.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은; 미생물이 활착하여 서식하고 있는 미생물 담체들을 통해 오/폐수를 정화한 후 외부로 배출하는 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치에 있어서;The present invention for achieving this object is; A wastewater treatment apparatus using a microbial carrier for purifying wastewater / wastewater through microbial carriers inhabited by microorganisms and then discharged to the outside;
상기 폐수처리장치는 유입관을 통해 유입되는 오/폐수가 일시 저장되는 호기조와; 상기 호기조의 내부에 세워져 설치되며, 하부에는 오/폐수가 유입될 수 있도록 입구가 마련되고 내부에는 상기 미생물 담체들이 충진되는 무산소조와; 상기 무산소조의 상부 벽면에 연통되어 상기 미생물 담체들을 통해 정화된 오/폐수를 배출하기 위한 배출관과; 상기 호기조의 바닥에 배치되어 공기(산소)를 강제 공급하기 위한 에어-공급관을; 포함하는 것을 특징으로 한다.The wastewater treatment apparatus includes an aerobic tank in which wastewater / wastewater flowing through the inlet pipe is temporarily stored; An anoxic tank, which is installed inside the aerobic tank, is provided with an inlet at a lower portion thereof so that wastewater / wastewater can be introduced therein and the microorganism carriers are filled therein; A discharge pipe communicating with an upper wall of the anoxic tank for discharging the purified wastewater / wastewater through the microbial carriers; An air supply pipe disposed at the bottom of the exhalation tank for forcibly supplying air (oxygen); It is characterized by including.
또한, 본 발명은; 오/폐수가 유입되어 1차 처리되는 호기조와; 상기 호기조에서 1차 처리된 처리수가 유입되며 내부에는 미생물이 활착되어 서식하고 있는 미생물 담체들을 통해 처리수를 2차 처리하여 외부로 배출하기 위한 무산소조를 구비하며; In addition, the present invention; An aerobic tank in which wastewater / wastewater is introduced and treated first; The treated water is first introduced in the aerobic tank and is provided with an oxygen-free tank for discharging the treated water to the outside through the microbial carrier inhabited by microorganisms therein;
상기 미생물 담체는 양단이 개방되며 소정의 높이를 갖도록 합성수지로 성형된 통형상의 본체와; 상기 본체 벽면의 외측 전역에 걸쳐 소정의 간격을 유지하면서 길이방향으로 돌출되게 형성된 외측 비드부들과; 상기 본체의 내부공간을 길이방향으로 복수개의 공간으로 구획하는 구획벽과; 상기 구획벽의 일측 중앙부위에 마련되며 내부에 삽입홀이 천공된 결합보스와; 상기 구획벽의 타측 중앙부위에 길이방향으로 돌출되게 마련되며 상기 미생물 담체들을 다단으로 조립하고자 하는 경우 이웃하는 미생물 담체의 결합보스에 끼워져 결합되면서 이웃하는 미생물 담체와 소정의 통기공간을 형성시키기 위한 결합돌기를; 구비하는 것을 특징으로 한다.The microbial carrier is a cylindrical body molded in synthetic resin so that both ends are open and have a predetermined height; Outer bead portions formed to protrude in the longitudinal direction while maintaining a predetermined interval over the entire outer surface of the main body wall surface; A partition wall partitioning the internal space of the main body into a plurality of spaces in a longitudinal direction; A coupling boss provided at one central portion of the partition wall and having an insertion hole drilled therein; It is provided to protrude in the longitudinal direction on the other side central portion of the partition wall and is combined to form a predetermined ventilation space with the neighboring microbial carrier when the microorganism carriers to be assembled in a multi-stage to be fitted into the coupling boss of the neighboring microbial carrier Protrusions; It is characterized by including.
이러한 구성에 의하면; 폐수 저장조내로 유입된 오/폐수는 반드시 미생물 담체들이 투입되어 있는 정화통을 경유한 후 배출구를 통해 빠져나가게 됨으로써, 오/폐수 처리효율을 보다 향상시킬 수 있게 된다. According to this configuration; The wastewater introduced into the wastewater storage tank must be discharged through the discharge port after passing through the clarifier in which the microbial carriers are introduced, thereby further improving the wastewater treatment efficiency.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 1과 도 2는 발명에 따른 폐수처리장치를 개략적으로 보인 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Briefly the accompanying drawings, Figures 1 and 2 schematically show a wastewater treatment apparatus according to the invention.
본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치는, 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 오/폐수가 유입되어 일시 저장되는 호기조(100)와, 이 호기조(100)의 내부에 배치되며 내부에는 미생물 담체(400)들이 충진된 무산소조(300)과, 이 무산소조(300)의 상부에 연통되어 정화된 오/폐수를 배출하기 위한 배출관(320)과, 호기조(100)의 바닥에 배치되어 공기(산소)를 강제 공급하기 위한 에어-공급관(200)을 갖추고 있는데, 각 구성요소의 상세한 구조는 다음과 같다.Wastewater treatment apparatus using a microbial carrier according to the present invention, as shown in Fig. 1 and 2, the waste water tank is introduced into the
먼저, 호기조(100)는 미도시된 스크린과 침전조 등을 거친 원수(오/폐수)가 유입되어 일시 저장되는 것으로, 이의 상부 벽면에는 오/폐수가 유입을 안내하기 위한 유입관(110)이 연결 배치된다. First, the
그리고 무산소조(300)는 상부가 개방된 통 형상으로 이루어져 있으며, 호기조(100)의 내부에 중앙에 세워져 설치된다. 또한, 무산소조(300)의 하부에는 호기조(100)내에서 1차 처리된 처리수가 유입될 수 있도록 복수개의 입구(310)가 천공되며, 무산소조(300)의 상부에는 유입관(110)의 끝단 수평높이와 같거나 이보다 약간 낮도록 배출구(320)가 마련된다. 참고로 배출구(320)에는 무산소조(300)과 만나는 지점에 스크린(거름망)을 설치하여 미생물 담체(400)들이 배출구(320)을 통해 빠져나가지 못하도록 하는 것이 바람직하다.And the oxygen-
또한, 무산소조(300)의 내부에는 무산소조(300)내로 유입된 1차 처리수를 생물학적으로 정화하기 위한 미생물 담체(400)들이 채워져 있다. In addition, the inside of the
본 발명의 실시 예에 따른 미생물 담체(400)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 합성수지로 성형된 통형상의 본체(410)와, 이 본체(410) 벽면의 내/외측 전역에 걸쳐 형성된 내/외측 비드부(420)(430)들과, 본체(410)의 내부공간을 복수 개의 공간으로 구획하는 구획벽(440)을 갖추고 있다. 또한, 미생물 담체(400)는 이웃하는 것들과 통기공간(S)을 형성하면서 다단으로 조립할 수 있는데, 이를 위한 구조는 다음과 같다. As shown in FIGS. 3 to 5, the
먼저, 통형상의 본체(410)는 소정의 높이를 가지며 양단이 개방되게 원통형상으로 성형된 것으로, 무산소조(300) 내부에서 원활하게 유동할 수 있도록 밀도가 0.92 ~ 0.96 g/㎤인 폴리에틸렌(Polyethylene) 합성수지로 구성함이 바람직하다. 그리고 내/외측 비드부(420)(430)들은 본체(410) 벽면의 내/외측 전역에 걸쳐 이웃하는 것들과 소정의 간격을 유지하면서 길이방향으로 돌출되게 형성되어 있다. 빗살형태로 돌출된 내/외측 비드부(420)(430)들은 미생물이 활착하여 증식할 수 있는 표면적을 극대화하기 위한 것이다. 특히, 본체(410)의 벽면 외측에 형성된 외측 비드부(420)들은 미생물이 활착하여 증식하는 것은 물론이며, 무산소조(300) 내부에서 유동하면서 다른 미생물 담체와 부딪치는 경우 충격을 완화하면서 효율적인 유동을 발생시키게 된다. 즉, 바깥측으로 돌출된 외측 비드부(420)들에 의해 이웃하는 미생물 담체들과의 면접촉이 방지되며, 이로 인해 표면에 활착된 미생물들의 탈리 현상을 방지할 수 있게 된다.First, the
한편, 구획벽(440)은 앞서 기술한 바와 같이, 본체(410)의 내부공간을 복수개의 공간으로 구획하는 것으로, 미생물 담체(400)에 미생물이 활착하여 증식할 수 있는 표면적을 보다 넓게 제공하게 된다. 이를 위해 발명의 실시 예에서는 구획벽(440)의 표면을 요철면으로 구성하였다. 또한, 본 발명의 실시 예에서 구획벽(440)은 본체(410)의 내부공간을 120도 간격으로 3등분하도록 구성하였지만, 90 도 간격으로 4등분하게 구성할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, as described above, the
또한, 구획벽(440)의 일측 중앙부위에는 내부에 삽입홀이 천공된 결합보스(460)가 마련되며, 구획벽(440)의 타측 중앙부위에는 길이방향으로 돌출된 결합돌기(450)가 성형되어 있다. 이 결합돌기(450)는 미생물 담체(400)들을 다단으로 조립하고자 하는 경우 이웃하는 미생물 담체(400)의 결합보스(460)에 끼워져 결합되면서 이웃하는 미생물 담체(400)와 소정의 통기공간(S)을 형성하기 위함이다. 이에 따라 미생물 담체(400)들이 다단으로 조립된 경우, 이들 사이의 통기공간(S)을 통해서도 처리수가 원활하게 지나가게 된다. 본 발명에 따른 미생물 담체(400)는 내/외측 비드부(420)(430)가 형성된 본체(410)와 함께 구획벽(440) 및 결합돌기(450)와 결합보스(460)를 갖도록 합성수지를 통해 일체로 사출 성형함이 바람직하다.In addition, a
한편, 이러한 미생물 담체(400)가 충진된 무산소조(300)는 본 발명의 실시 예에서 상부가 개방된 사각 통으로 이루어져 있으며, 호기조(100)의 중앙부위에 설치하였다. 이러한 설치 구조는 호기조(100) 중앙에서 1차 처리된 처리수가 원활하게 유입되도록 하기 위함이다. 따라서 호기조(100)내의 오/폐수는 입구(310)를 통해 무산소조(300)내로 유입되게 되며, 계속하여 미생물 담체(400)들을 지나친 후 배출관(320)을 통해 외부로 빠져나가게 된다. 이러한 것은 후술하는 폐수처리과정 설명에서 상술한다.On the other hand, the
한편, 에어-공급관(200)은 노즐(210)이 일정한 간격으로 마련되며 호기조(100)의 바닥에 배치되는 것으로, 에어펌프(220)를 통해 공기를 오/폐수가 저장 된 호기조(100)내로 강제 공급하게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 에어-공급관(200)을 무산소조(300)의 하부측 주변을 감싸도록 배치하였는데, 이것은 호기조(100) 전역에 걸쳐 공기(산소)공급을 균일하게 하기 위함이다. 따라서 호기조(100)에서 무산소조(300)로 이동하는 모든 오/폐수에서는 호기성 반응이 이루어질 수밖에는 없게 된다. On the other hand, the air-
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치의 폐수처리과정 및 이에 따른 작용효과를 설명한다.Next will be described the wastewater treatment process and its effect of the wastewater treatment apparatus using the microorganism carrier according to the present invention configured as described above.
먼저, 무산소조(300)에는 미생물 담체(400)들이 충진되며, 이 미생물 담체(400)들의 표면에 혐기성 미생물이 활착되어 서식한다. 또한, 유입관(110)을 통해 오/폐수가 호기조(100)에 유입되면 이의 일부는 입구(310)를 통해 무산소조(300)내로 유입된다. First, the
그리고 이러한 상태에서 에어펌프(220)가 구동되어 에어-공급관(200)을 통해 오/폐수가 저장된 호기조(100) 내부로 공기(산소)를 불어넣으면, 오/폐수에는 상당량의 산소가 고르게 혼입되면서 호기조(100) 내부에서 유동된다. 즉, 호기조로 유입된 오/폐수는 적정한 산소분압이 유지되면서 오염물질 농도가 일정하게 분포되며, 아울러 유기물질들의 산화 및 분해가 이루어진다.In this state, when the
계속하여, 호기조(100)에서 1차 처리된 처리수 일부는 앞서 기술한 바와 같이, 입구(310)를 통해 무산소조(300)로도 들어간다.Subsequently, some of the treated water primarily treated in the
한편, 이러한 호기조(100)에 유입구(110)를 통해 오/폐수가 계속적으로 유입되면 무산소조(300)내의 수위 역시 점차 올라간다. 그리고 무산소조(300)내의 수 위가 배출구(320) 높이에 도달하면, 처리된 오/폐수가 배출관(320)을 통해 외부로 빠져나간다.On the other hand, if the waste water / waste water is continuously introduced into the
이 때, 배출관(320)를 통해 빠져나가는 폐수는 혐기성 미생물이 증식하고 있는 미생물 담체(400)들을 경유함으로써 접촉산화방식에 의해 정화된 상태이다. 즉, 미생물 담체(400)들은 무산소조(300) 내부에 위치하는 데, 이러한 미생물 담체(400)들에 서식하는 미생물들이 접촉산화방식에 의해 오/폐수를 정화하게 된다. 이 때, 본 발명에 따른 미생물 담체(400)에서는 내/외측 비드부 (420)(430)및 구획벽(440)들로 인해 표면적이 넓어져 미생물의 활착이 쉽고 일단 활착된 후에도 통수가 원활하게 이루어진다. 특히, 미생물 담체(400)들이 무산소조(300) 내부에 위치하면서 통수(물의 흐름)가 본체(410)의 개방된 양단 및 다단으로 조립된 미생물 담체(400)들 사이의 통기공간(S)을 통해서도 이루어져 보다 효과적으로 오/폐수가 정화 처리된다. At this time, the wastewater flowing out through the
결국, 무산소조(300)내의 미생물 담체(400)들을 지나 정화 처리된 오/폐수만이 배출관(320)을 통해 빠져나간다. As a result, only the purified wastewater / waste water passing through the
물론, 본 발명의 실시예에서는 미생물 담체(400)들이 무산소조(300)에만 위치하는 것으로 하였지만, 실시하기에 따라서는 호기조(100)에도 미생물 담체(400)들을 배치시킬 수 있다.Of course, in the embodiment of the present invention, although the
이상과 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였 을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings. However, since the above-described embodiments have only been described with reference to preferred examples of the present invention, the present invention is limited to the above embodiments. It should not be understood that the scope of the present invention is to be understood by the claims and equivalent concepts described below.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 미생물 담체를 이용한 폐수처리장치는 유입관을 통해 유입되는 오/폐수가 일시 저장되는 호기조와, 이 호기조의 내부에 세워져 설치되며 하부에는 오/폐수가 유입될 수 있도록 입구가 마련되고 내부에는 미생물 담체들이 충진되는 무산소조와, 이 무산소조의 상부 벽면에 연통되어 미생물 담체들을 통해 정화된 오/폐수를 배출하기 위한 배출관과, 호기조의 바닥에 배치되어 공기(산소)를 강제 공급하기 위한 에어-공급관을 포함하고 있다.As described in detail above, the wastewater treatment apparatus using the microbial carrier according to the present invention is installed in the aerobic tank for temporarily storing the sewage / wastewater flowing through the inlet pipe, and installed in the interior of the aerobic tank, the lower portion of the wastewater flows in An anoxic tank in which an inlet is provided and filled with microbial carriers therein, a discharge tube for communicating with the upper wall of the anoxic tank to discharge purified wastewater / waste water through the microbial carriers, and an air (oxygen) tank disposed at the bottom of the aerobic tank. Air supply line for forcibly supplying
따라서 호기조로 유입된 오/폐수는 호기조 내에서 충분히 호기반응이 이루어진 상태에서 무산소조로 이동하게 되고, 무산소조에서는 새로운 형태의 미생물 담체들이 충진된 무산소조를 지나 접촉산화방식에 의해 정화된 상태에서 배출관을 통해 외부로 빠져나가며, 이로 인해 오/폐수 처리효율을 극대화시킬 수 있는 작용효과가 있다.Therefore, the wastewater introduced into the aerobic tank is moved to the anoxic tank in the aerobic tank in the aerobic reaction state, and in the anoxic tank, a new type of microorganism carrier is passed through the anoxic tank filled with purified oxygen by a contact oxidation method. Out of the outside, this has the effect of maximizing the waste water treatment efficiency.
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KR20050048721A (en) * | 2003-11-19 | 2005-05-25 | 주식회사 화인프로텍 | Nitrogen removal using submerged mbr packed with granular sulfur |
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2007
- 2007-04-02 KR KR20070032408A patent/KR100829883B1/en not_active IP Right Cessation
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