KR100991565B1

KR100991565B1 - 오수처리장치

Info

Publication number: KR100991565B1
Application number: KR1020100059461A
Authority: KR
Inventors: 김현중
Original assignee: 김현중
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2010-11-04

Abstract

본 발명은 오수처리장치에 이물질 분리를 수행할 수 있도록 부직포로 이루어진 이물질 분리막을 폭기여과조에 설치하고 폭기여과조 내부에 유동성 여재를 투입하여 미생물 증식을 촉진할 수 있도록 하면서 유동성 여재는 강한 와류작용으로 이물질 분리막에 부착된 이물질을 탈락시키는 형태로 제거하여 여과효율을 높이고 오수의 처리효율을 향상시킬 수 있도록 한 오수처리장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 오수처리탱크를 다수의 구획판으로 분리구획하여 유량조정조, 제1폭기조, 무산소조, 제2폭기조가 구비된 다단계의 처리조에 의해 유입수의 유기물을 처리할 수 있도록 한 것에 있어서, 상기 무산소조 내의 상부 일측에 분리구획된 폭기여과조를 설치하여 무산소조의 처리수가 폭기여과조를 거쳐 제2폭기조로 유출될 수 있도록 하되 상기 폭기여과조의 유입부와 유출부에 설치되어 이물질을 여과하기 위해 부직포로 이루어진 이물질 분리막과, 상기 폭기여과조 내부에 투입되어 미생물 증식을 촉진하고 유동되면서 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질을 탈락할 수 있도록 한 유동성 여재와, 상기 유동성 여재는 폭기여과조 내의 하부 양측에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 분출되어 폭기 및 와류되는 작용으로 유동될 수 있게 하는 다수의 통공부가 구비된 공기혼합 반송관체와, 상기 폭기여과조의 유출부 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 한 수중펌프로 이루어진 오수처리장치를 특징으로 한다.

Description

오수처리장치 {WASTE WATER TREATING APPARATUS}

본 발명은 오수처리장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 오수처리장치에 이물질 분리를 수행할 수 있도록 부직포로 이루어진 이물질 분리막을 폭기여과조에 설치하고 폭기여과조 내부에 유동성 여재를 투입하여 미생물 증식을 촉진할 수 있도록 하면서 유동성 여재는 강한 와류작용으로 이물질 분리막에 부착된 이물질을 탈락시키는 형태로 제거하여 여과효율을 높이고 오수의 처리효율을 향상시킬 수 있도록 한 오수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 오수 및 폐수가 하천이나 호수에 유입되면 부영양화를 유발하여 조류의 이상 증식요인이 됨과 아울러 하천과 댐 등의 귀중한 수자원을 오염시키게 되므로 수자원에 대한 관리에 장애가 될 뿐만 아니라 이를 취하여 음용수로 하는 경우 악취, 생산비용의 증가 등 많은 경제적 손실을 유발하게 된다.

이러한, 오수나 폐수를 처리하는 방법으로는 생물학적인 방법과 화학적인 방법이 있으나 대부분의 오수처리시설에서는 생물학적인 방법이 사용된다.

생물학적인 오수처리방법에는 운영형태에 따라 여러 가지가 이용되고 있으나, 대체적으로 오수처리장치는 각종 오수나 폐수 등을 처리하기 위해 다수의 구획판(칸막이)으로 분리되는 다단계의 처리조로 이루어져서 유입수의 유기물은 유량조정조, 제1폭기조, 무산소조, 제2폭기조를 거쳐 방류되는 구조로 이루어져 있다.

그리고 오수처리장치에서 오수의 고도처리를 위하여 고액분리용 막분리 바이오리액터(Membrane Bioreactor; MBR)를 사용하고 있으나 오염(Fouling) 저감, 막분리 기능의 향상, 처리수의 수질 향상 등 해결해야 하는 문제가 많고, 특히 분리 막이 고가이기 때문에 이를 일반적으로 적용하기에는 어려움이 있었다.

이를 감안하여 오수처리장치에 여과성이 좋은 부직포로 이루어진 이물질 분리막을 설치하여 부유물질 및 오염물질 등의 이물질을 차단할 수 있도록 한 여과수단이 개시된바 있으나 이러한 부직포로 이루어진 이물질 분리막은 이물질이 부직포에 쉽게 부착되어 부직포의 여과효율이 크게 떨어지기 때문에 수시로 부직포를 교체 사용하거나 청소를 해줘야 하는 번거로움이 발생하여 실제 적용하는데 어려움이 있었다.

또한, 종래의 오수처리장치는 유량조정조에서 유입수가 없을 때에도 무산소조에서 방류가 되는 형태이므로 유입수의 짧은 체류시간에 의해 오수의 처리효율이 떨어지는 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 오수처리장치의 오수처리탱크에 구비되는 무산소조 상부에 폭기여과조를 설치하고 그 폭기여과조에 부직포로 이루어진 이물질 분리막을 설치하여 처리수의 이물질을 여과한 다음 유출될 수 있도록 하되 폭기여과조 내부에 유동성 여재를 투입하여 미생물 증식을 촉진할 수 있도록 함과 아울러 유동성 여재는 반송되는 처리수와 함께 유입되는 공기에 의해 폭기 및 와류현상으로 유동되면서 이물질 분리막에 부착된 이물질을 탈락되게 한 수단으로 이물질 분리막의 여과효율을 높일 수 있도록 한 오수처리장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 폭기여과조의 유출부에 수위조절용 볼탑이 구비된 수중모터를 설치하여 포기여과조에 유입수가 없을 때는 여유용량을 확보하여 다량의 유입수가 발생하게 될 때 제2의 유량조절조 기능을 수행할 수 있도록 한 수단으로 처리수의 최종 방류까지의 체류시간을 연장시켜 오수처리효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 오수처리탱크를 다수의 구획판으로 분리구획하여 유량조정조, 제1폭기조, 무산소조, 제2폭기조가 구비된 다단계의 처리조에 의해 유입수의 유기물을 처리할 수 있도록 한 것에 있어서, 상기 무산소조 내의 상부 일측에 분리구획된 폭기여과조를 설치하여 무산소조의 처리수가 폭기여과조를 거쳐 제2폭기조로 유출될 수 있도록 하되 상기 폭기여과조의 유입부와 유출부에 설치되어 이물질을 여과하기 위해 부직포로 이루어진 이물질 분리막과, 상기 폭기여과조 내부에 투입되어 미생물 증식을 촉진하고 유동되면서 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질을 탈락할 수 있도록 한 유동성 여재와, 상기 유동성 여재는 폭기여과조 내의 하부 양측에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 분출되어 폭기 및 와류되는 작용으로 유동될 수 있게 하는 다수의 통공부가 구비된 공기혼합 반송관체와, 상기 폭기여과조의 유출부 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 한 수중펌프로 이루어진 오수처리장치를 특징으로 한다.

본 발명의 오수처리장치는 오수처리탱크에 구비되는 무산소조 상부에 폭기여과조가 설치되고 그 폭기여과조는 부직포로 이루어진 이물질 분리막에 의해 부유물질 및 오염물질 등의 이물질을 차단하게 되고, 폭기여과조 내부에 투입된 유동성 여재에 의해 미생물 증식을 촉진하여 오수처리를 하게 되며, 상기 폭기여과조 내에 투입된 유동성 여재는 공기혼합 반송관체의 하부에 구비된 다수의 통공부에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 폭기여과조의 내부에 분출되면서 유동성 여재를 와류작용으로 상호 충돌하게 됨과 아울러 이물질 분리막에 부딪히면서 이물질을 털어내듯이 탈락시켜 여과효율을 크게 높여주게 된다.

또한, 폭기여과조를 통과한 처리수는 폭기여과조의 유출부 외측에 설치된 수중펌프에 의해 이송관로로 유출이 이루어지되 수중펌프는 수위조절용 볼탑이 구비되어 유입수가 없을 때는 여유용량을 확보하여 다량의 유입수가 발생하게 될 때 제2의 유량조정조 역할을 수행하게 되므로 오수처리탱크 내에서 최종 방류까지의 체류시간을 최대한 확보하게 되어 오수처리효율을 크게 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오수처리장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 폭기여과조 부분의 구성을 나타낸 일부 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 폭기여과조 부분의 구성을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 폭기여과조에서 유동성 여재의 유동상태를 나타낸 작용 예시도.
도 5는 본 발명의 폭기여과조를 구성하는 공기혼합 반송관체에 구비된 통공부와 이물질 분리막 부분의 확대 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 오수나 폐수 등을 처리하기 위해 오수처리탱크(10)를 다수의 구획판(12)으로 분리구획하여 유량조정조(20), 유량조정조(30), 무산소조(40), 제2폭기조(70), 방류조(80)가 구비된 다단계의 처리조에 의해 유입수의 유기물을 처리할 수 있도록 한 오수처리장치로 이루어져 있으며, 상기 무산소조(40) 내의 상부 일측에 분리구획된 폭기여과조(50)를 설치하여 무산소조(40)의 처리수가 폭기여과조(50)를 거쳐 제2폭기조(70)로 유출될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 무산소조(40)는 유량조정조(30)를 통해 유입되는 유입수를 혐기성 미생물을 이용하여 유기물을 제거하기 위한 것으로, 이러한 무산소조(40)의 하부에는 수중펌프(60)를 통해 반송되는 처리수가 공급되어 와류작용이 이루어지도록 하는 다수의 통수구멍(44)이 구비된 와류공급관체(42)가 설치됨은 물론이다.

상기 폭기여과조(50)는 유입부(50a)와 유출부(50b)에 설치되어 이물질을 여과하기 위해 부직포로 이루어진 이물질 분리막(52)과, 상기 폭기여과조(50) 내부에 투입되어 미생물 증식을 촉진하고 유동되면서 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질을 탈락할 수 있도록 한 유동성 여재(54)와, 상기 유동성 여재(54)는 폭기여과조(50) 내의 하부 양측에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 분출되어 폭기 및 와류되는 작용으로 유동될 수 있게 하는 다수의 통공부(56a)가 구비된 공기혼합 반송관체(56)와, 상기 폭기여과조(50)의 유출부(50b) 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 한 수중펌프(60)로 이루어져 있다.

상기 폭기여과조(50)는 유량조정조(30)에서 무산소조(40)로 유입수가 유입되는 것을 방해받지 않도록 하면서 무산소조(40)에서 폭기여과조(50)를 거쳐 처리수가 제2폭기조(70)로 유출이 용이하도록 제2폭기조(70)와 경계를 이루는 무산소조(40)의 측벽 상부에 별도의 분리구획된 형태로 부착설치하되 폭기여과조(50)에 끼움결합부(51)가 형성되어 이물질 분리막(52)을 결합 및 분리할 수 있도록 한다.

상기 이물질 분리막(52)은 부직포로 구비되어 부유물질 및 오염물질 등의 이물질을 차단할 수 있도록 한 여과기능을 갖도록 하며, 이러한 이물질 분리막(52)은 공기혼합 반송관체(56)의 외측부를 감싸는 형태로 설치하여 공기혼합 반송관체(56)의 하부에 구비된 다수의 통공부(56a)에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 폭기여과조(50)의 내부에 분출될 수 있도록 한다.

그리고 통공부(56a)는 공기혼합 반송관체(56)의 하부에서 30~60°의 경사각을 이루도록 하여 폭기여과조(50)에 투입되는 유동성 여재(54)의 와류작용이 용이하게 이루어지도록 함이 바람직하다.

상기 공기혼합 반송관체(56)는 제1반송관로(66)와 연결되되 제1반송관로(66)는 처리수를 유출하는 수중펌프(60)의 이송관로(64)와 분기되는 형태로 연결되고 그 제1반송관로(66) 내에 일정 간극을 두고 외부 공기가 유입되는 공기유입관로(66a)가 설치되어 반송되는 처리수와 공기가 혼합되는 형태로 유입될 수 있도록 하여 공기혼합 반송관체(56)의 하부에 구비된 다수의 통공부(56a)를 통해 분출될 수 있도록 한다.

상기 유동성 여재(54)는 폭기여과조(50) 내에서 미생물 증식을 촉진하여 미생물에 의한 오수처리를 할 수 있도록 함과 아울러 유동성 여재(54)가 폭기여과조(50)에서 유동되면서 이물질을 차단하기 위해 설치된 부직포로 된 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질을 탈락시켜 여과기능을 원활히 수행할 수 있도록 하는 기능을 함께 수행할 수 있도록 한 것이며, 상기 탈락되는 이물질은 폭기여과조(50)의 유입부(50a)에 위치한 이물질에 해당 됨은 물론이다.

상기 유동성 여재(54)는 구형으로 구비되어 유동이 용이하도록 함이 바람직하고 이러한 유동성 여재(54)는 다수개가 구비되어 폭기여과조(50)에 투입되고 와류작용으로 충돌하게 됨과 아울러 이물질 분리막(52)에 부딪히면서 이물질을 털어내듯이 탈락하게 된다.

상기 수중펌프(60)는 폭기여과조(50)의 유출부(50b) 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 하되 수중펌프(60)에 수위조절용 볼탑(62)이 구비되어 유입수가 없을 때 여유용량을 확보하여 다량의 유입수가 발생하게 될 때 제2의 유량조정조 역할을 수행할 수 있도록 함으로서 최종 방류까지의 체류시간을 확보하여 오수처리효율을 높일 수 있게 한다.

그리고 상기 수중펌프(60)는 처리수를 이송관로(64)로 보내지도록 하되 이송관로(64)는 제1반송관로(66)와 제2반송관로(67)와 유출관로(68)와 각각 분기된 형태로 연결된 것으로서, 상기 제1반송관로(66)는 공기혼합 반송관체(56)로 유입되는 공기와 함께 처리수가 반송되어 폭기여과조(50) 내의 유동성 여재(54) 와류작용이 이루어지도록 하고, 상기 제2반송관로(67)는 와류공급관체(42)로 반송되어 무산소조(40)의 와류작용이 이루어지도록 하고,유출관로(68)를 제2폭기조(70)를 거쳐 오수 처리가 이루어지게 된다.

이와 같이 된 본 발명의 오수처리장치에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 오수나 폐수 등을 처리하기 위해 다수의 구획판(12)으로 분리구획하여서 된 오수처리탱크(10)에서 유입수가 유량조정조(20), 유량조정조(30), 무산소조(40)를 거친 다음 무산소조(40) 내의 상부 일측에 분리구획된 폭기여과조(50)를 거쳐 폭기 및 여과가 이루어지게 된다.

이때 폭기여과조(50)는 부직포로 이루어진 이물질 분리막(52)에 의해 부유물질 및 오염물질 등의 이물질을 차단하게 되고, 폭기여과조(50) 내부에 투입된 유동성 여재(54)에 의해 미생물을 증식을 촉진하여 오수처리를 하게 된다.

그리고 폭기여과조(50) 내에 투입된 유동성 여재(54)는 공기혼합 반송관체(56)의 하부에 구비된 다수의 통공부(56a)에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 폭기여과조(50)의 내부에 분출되면서 이러한 유동성 여재(54)를 와류작용으로 상호 충돌하게 됨과 아울러 이물질 분리막(52)에 부딪히면서 이물질을 털어내듯이 탈락시켜 여과효율을 높여주게 된다.

즉, 오수처리탱크(10)를 가동하는 동안에 폭기여과조(50)의 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질은 별도의 이물질 제거작업을 하기 위해 오수처리탱크(10)의 청소 등을 하지 않더라도 폭기여과조(50) 내에 있는 유동성 여재(54)의 유동에 의해 지속적으로 이물질을 제거하게 된다.

또한, 폭기여과조(50)를 통과한 처리수는 폭기여과조(50)의 유출부(50b) 외측에 설치된 수중펌프(60)에 의해 이송관로(64)로 유출이 이루어지되 수중펌프(60)는 수위조절용 볼탑(62)이 구비되어 유입수가 없을 때는 여유용량을 확보하여 다량의 유입수가 발생하게 될 때 제2의 유량조정조 역할을 수행하게 되므로 오수처리탱크(10) 내에서 최종 방류까지의 체류시간을 최대한 확보하게 되어 오수처리효율을 크게 높일 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 오수처리탱크 12 : 구획판
20 : 유량조정조 30 : 제1폭기조
40 : 무산소조 42 : 와류공급관체
44 : 통수구멍 50 : 폭기여과조
50a : 유입부 50b : 유출부
51 : 끼움결합부 52 : 이물질 분리막
54 : 유동성 여재 56 : 공기혼합 반송관체
56a : 통공부 60 : 수중펌프
62 : 볼탑 64 : 이송관로
66 : 제1반송관로 66a : 공기유입관로
67 : 제2반송관로 68 : 유출관로
70 : 제2폭기조 80 : 방류조

Claims

오수처리탱크(10)를 다수의 구획판(12)으로 분리구획하여 유량조정조(20), 유량조정조(30), 무산소조(40), 제2폭기조(70)가 구비된 다단계의 처리조에 의해 유입수의 유기물을 처리할 수 있도록 한 것에 있어서,
상기 무산소조(40) 내의 상부 일측에 분리구획된 폭기여과조(50)를 설치하여 무산소조(40)의 처리수가 폭기여과조(50)를 거쳐 제2폭기조(70)로 유출될 수 있도록 하되
상기 폭기여과조(50)의 유입부(50a)와 유출부(50b)에 설치되어 이물질을 여과하기 위해 부직포로 이루어진 이물질 분리막(52)과,
상기 폭기여과조(50) 내부에 투입되어 미생물 증식을 촉진하고 유동되면서 이물질 분리막(52)에 부착된 이물질을 탈락할 수 있도록 한 유동성 여재(54)와,
상기 유동성 여재(54)는 폭기여과조(50) 내의 하부 양측에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 분출되어 폭기 및 와류되는 작용으로 유동될 수 있게 하는 다수의 통공부(56a)가 구비된 공기혼합 반송관체(56)와,
상기 폭기여과조(50)의 유출부(50b) 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 한 수중펌프(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 폭기여과조(50)는 제2폭기조(70)와 경계를 이루는 무산소조(40)의 측벽 상부에 별도의 분리구획된 형태로 부착설치하되 폭기여과조(50)에 끼움결합부(51)가 형성되어 이물질 분리막(52)을 결합 및 분리할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 이물질 분리막(52)은 부직포로 구비되어 부유물질 및 오염물질 등의 이물질을 차단할 수 있도록 한 여과기능을 갖도록 하되 이물질 분리막(52)은 공기혼합 반송관체(56)의 외측부를 감싸는 형태로 설치하여 공기혼합 반송관체(56)의 하부에 구비된 다수의 통공부(56a)에서 반송 처리수와 혼합된 공기가 폭기여과조(50)의 내부에 분출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
제 3항에 있어서,
상기 통공부(56a)는 공기혼합 반송관체(56)의 하부에서 30~60°의 경사각을 이루도록 하여 폭기여과조(50)에 투입되는 유동성 여재(54)의 와류작용이 용이하게 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 공기혼합 반송관체(56)는 제1반송관로(66)와 연결하되 제1반송관로(66)는 처리수를 유출하는 수중펌프(60)의 이송관로(64)와 분기되는 형태로 연결되고 그 제1반송관로(66) 내에 일정 간극을 두고 외부 공기가 유입되는 공기유입관로(66a)가 설치되어 반송되는 처리수와 공기가 혼합되는 형태로 유입될 수 있도록 하여 하부에 구비된 다수의 통공부(56a)를 통해 분출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 수중펌프(60)는 폭기여과조(50)의 유출부(50b) 외측에 설치되어 처리수를 유출할 수 있도록 하되 수중펌프(60)에 수위조절용 볼탑(62)이 구비되어 유입수가 없을 때 여유용량을 확보할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 오수처리장치.