KR101003160B1 - 위치에너지를 이용한 폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수배출관(120)을 구비하고 하부에는 혐기성 미생물담체(1130)가 채워진 하부 수조(1400)와, 상기 하부 수조(1400)의 상부에 형성되며 폐수공급관(110)으로 부터 공급되는 폐수를 저장하고, 하부에는 혐기성 미생물담체(1130)가 채워진 상부 수조(1110)와, 상기 상부 수조(1110)를 지지하기 위한 지주(100)와, 상기 상부 수조(1110)의 외측 배수구(1111)로 부터 시작되어 지주(100)의 외측면을 나선형으로 감고 돌아 하부 수조(1400) 상부에 위치하는 나선수로(1300)와, 상기 나선수로(1300)에는 호기성 현수식 미생물담체(1120)가 나선수로(1300)의 상단에서부터 하단까지 바닥에 깔린 상태로 매달리도록 구성되어진 위치에너지를 이용한 폐수처리장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 각각 다른 오염원에 효과적인 호기성 미생물담체와 혐기성 미생물 담체를 순차적으로, 또 반복적으로 형성함으로써 폐수가 효과적으로 정화되도록 하며, 수조를 적층하고 상기 수조들을 설치공간 대비 비교적 긴 길이와 면적을 갖는 나선수로로 연결하여 폐수정화 효율이 좋은 호기성 미생물담체를 나선형(螺旋形)으로 배치함으로써 폐수 정화효율을 극대화시킬 수 있고, 한 번의 펌핑으로 상부 수조 위에서 쏟아진 폐수가 위치에너지에 의해 하부에 있는 수조까지 흘러내리면서 정화되도록 함으로써 에너지의 절감이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

위치에너지를 이용한 폐수처리장치{Apparatus for disposing waste water}

본 발명은 위치에너지를 이용한 폐수처리장치에 관한 것으로서 좀더 상세하게 설명하면 혐기성 미생물 담체를 구비하는 수조를 다단(多段)으로 적층하고, 상부의 수조와 하부의 수조를 호기성 미생물담체를 구비하는 나선수로로 연결함으로써 상부 수조에서 혐기성 미생물 담체에 의해 일부 정화된 폐수가 나선수로를 거치면서 호기성 미생물담체에 의해 정화되도록 하고, 다시 하부수조에 형성된 혐기성 미생물 담체에 의해 순차적으로 정화되도록 하기 위한 위치에너지를 이용한 폐수처리장치에 관한 것이다.

산업이 고도로 발달함에 따라 환경오염의 심각성은 날로 대두되고 있다. 특히, 가정이나 공장, 혹은 축사 등에서 방출되는 오폐수, 공장 폐수, 축산 폐수 등(이하, 이들을 통틀어 '유기성폐수'라 함)은 지하수 및 하천으로 흘러 결국에는 바다를 오염시키게 된다. 이처럼 유기성폐수를 처리하여 정화하지 않고 그대로 방류하면 각종 유기물, 미생물 및 질소(N), 인(P) 등으로 인해 하천 등의 부영화 현상을 초래하며 이로 인해 수중 생태계가 파될 뿐만 아니라 토양의 오염을 유발하여 생활환경이나 생태계의 먹이사슬까지 파괴함으로써 인간의 생존권을 위협할 수밖에 없다.

물론, 이와 같은 피해를 줄이기 위해서는 근본적으로 유기성폐수의 배출을 줄이는 것이 가장 바람직하겠지만 산업이 발달함에 따라 각종 유기성폐수의 배출은 불가피한 실정이다. 이에, 이러한 유기성폐수를 적절하게 처리할 수 있는 방법의 개발이 필요한 바, 근자에 들어서는 각계 각층에서는 유기성폐수를 처리할 수 있도록 한 유기성폐수 처리방법에 대해 수많은 연구개발과 투자가 이루어지고 있는 실정이다.

유기성폐수를 처리하는 종래의 방법에는 크게, 물리적 처리방법 및 화학적 처리방법 또는 생물학적처리 방법을 병합하여 유기성폐수를 처리하는 방법이 있다. 그러나, 이러한 전형적인 처리방법은 다분히 임의적이고 처리대상 유기성 폐수의 성상, 목표 제거율, 처리시설의 특징 등의 변화에 빠르게 대처하지 못하는 단점이 있다.

또한, 종래에 공지된 유기성폐수 처리방법 중, 주로 사용된 활성오니법에 의 하면, 비교적 많은 양의 슬러지가 발생되고 고액분리를 위한 처리 약품의 과다사용으로 유지비가 많이 소요될 뿐만 아니라 그 처리능력 또한 저조한 단점이 있다.

특히, 질소화합물과 인화합물의 처리에는 난분해성으로 인하여 처리능력이 현저히 떨어지며, 이를 하천이나 호수 및 바다에 방류하게 되면 적조현상의 발생에 의한 용존산소의 결핍으로 인하여 수생태계의 파괴를 유발시키는 원인을 야기한다.

그리고, 종래에는 폐수처리 장치의 설치비용 및 설치면적의 과다로 인하여 효율적인 국토 이용에 문제가 있으며, 특히 폐수처리를 위한 수조를 수평적으로 배치함으로써 반복적으로 펌프로 펌핑 해야 하는 등 많은 에너지의 낭비를 유발하는 단점을 갖는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 유기성 폐수를 호기성 미생물 담체와 혐기성 미생물 담체에 의해 순차적, 또한 반복적으로 정화되도록 하되, 폐수와 호기성 미생물 담체와의 접촉면적을 최대화함으로써 최소의 면적으로 최대의 폐수정화효과를 얻을 수 있도록 하는 폐수처리장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 혐기성 유동상 미생물 담체를 구비하는 수조를 다단(多段)으로 적층하고, 상부의 수조와 하부의 수조는 나선수로로 연결하되 상기 나선수로에는 호기성 현수식 미생물담체가 나선수로의 상단에서 부터 하단까지 매달리도록 형성하며, 상기 상부 수조에는 배수구를 형성하여 나선수로의 상단으로 물이 배출되도록 함으로써 상부 수조에서 혐기성 미생물 담체에 의해 일부 정화된 폐수가 나선수로를 거치면서 호기성 미생물담체에 의해 정화되도록 하고, 다시 하부수조에 형성된 혐기성 미생물 담체에 의해 순차적으로, 반복적으로 정화되도록 구성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 각각 다른 오염원에 효과적인 호기성 미생물담체와 혐기성 미생물 담체를 순차적으로, 또 반복적으로 형성함으로써 폐수가 효과적으로 정화되도록 한다.

또 본 발명은 수조를 적층하여 폐수처리장의 좁은 공간을 최대한 활용할 수 있도록 하되 상부 수조와 하부 수조 사이에는 설치공간 대비 비교적 긴 길이와 면적을 갖는 나선수로에 의해 폐수정화에 매우 효과적인 호기성 미생물담체를 나선형(螺旋形)으로 배치함으로써 폐수와의 접촉면적을 최대화하여 폐수 정화효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 한 번의 펌핑으로 상부 수조 위에서 쏟아진 폐수가 위치에너지에 의해 하부에 있는 수조까지 흘러내리면서 정화되도록 함으로써 에너지의 절감이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명 폐수처리장치의 사시도.
도 2는 본 발명 폐수처리장치의 단면도.
도 3은 본 발명 폐수처리장치에 있어서 현수식 호기성 미생물담체를 보이기 위한 참고도.
도 4는 본 발명의 폐수처리상태를 보이기 위한 참고도.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 정수배출관(120)을 구비하고 하부에는 혐기성 미생물담체(1130)가 채워진 하부 수조(1400)와, 상기 하부 수조(1400)의 상부에 형성되며 폐수공급관(110)으로 부터 공급되는 폐수를 저장하고, 하부에는 혐기성 미생물담체(1130)가 채워진 상부 수조(1110)와, 상기 상부 수조(1110)를 지지하기 위한 지주(100)와, 상기 상부 수조(1110)의 외측 배수구(1111)로 부터 시작되어 지주(100)의 외측면을 나선형으로 감고 돌아 하부 수조(1400) 상부에 위치하는 나선수로(1300)와, 상기 나선수로(1300)에는 호기성 현수식 미생물담체(1120)가 나선수로(1300)의 상단에서부터 하단까지 바닥에 깔린 상태로 매달리도록 구성된다.

이때 상기 호기성 미생물 담체(1120)는 현수식(懸垂式)이 아니라 나선수로(1300)의 상단에서부터 하단까지 호기성 미생물 담체(1120)가 미끌리거나 굴러 내려가지 않도록 일정 간격으로 걸림턱(미도시)을 형성하고, 호기성 미생물 담체(1120)를 걸림턱 사이사이에 배치하여 나선수로(1300)의 바닥에 깔린 상태로 형성할 수도 있으나, 이는 설치작업이 곤란한 단점을 갖는다.

따라서 가장 바람직한 구조는 현수식 호기성 미생물 담체(1120)를 사용하되 상기 현수식 호기성 미생물 담체(1120)를 나선수로(1300) 상단으로 부터 하단까지 매달리도록 구성함이 바람직하다.

이때 현수식 호기성 미생물 담체(1120)의 끝단에는 걸고리(1121)가 형성되어 나선수로(1300) 상단에 형성된 걸이구(1122)에 걸려 매달린 상태가 된다.

결국 현수식 호기성 미생물 담체(1120)의 끝단은 상부 수조(1110)의 외측 배수구(1111)에 위치하게 되며 상기 배수구(1111)로 배출된 폐수는 호기성 미생물 담체(1120)를 타고 나선수로(1300)를 흐르면서 호기성 미생물 담체(1120)에 서식하고 있는 미생물에 의해 오염물질들이 양분으로 섭취되어 폐수의 정화가 가능하게 된다.

물론 폐수는 상부 수조(1110)와 하부 수조(1400)에 채워진 혐기성 미생물담체(1130)에 서식하고 있는 미생물에 의해서도 정화되어 짐은 당연하다.

본 발명에 사용되는 호기성 미생물담체는 다양한 종류가 사용될 수 있으나 섬유상 미생물 담체를 사용함이 바람직하고, 혐기성 미생물담체는 세라믹 또는 플라스틱, 탄소섬유 재질의 유동상 담체를 사용함이 바람직하다.

1: 본 발명 폐수처리장치 100: 지주(支柱)
110: 폐수(廢水) 공급관 111: 배수구
120: 정수(淨水) 배출관 1100: 상부 수조
1112: 걸이구 1120: 호기성 미생물 담체
1121: 걸고리
1130: 혐기성 미생물 담체 1300: 나선 수로(螺旋 水路))
1400: 하부 수조

Claims (1)

1. 폐수공급관(110)으로 부터 공급되는 폐수를 저장하고 미생물담체가 채워진 수조로 이루어지는 폐수처리장치에 있어서,
   상기 수조는 혐기성 미생물담체(1130)가 하부에 채워진 상부 수조(1110)와 하부 수조(1400)로 이루어지되, 상기 상부 수조(1110)는 하부 수조(1400) 중앙에 설치된 지주(100)에 의해 지지 되도록 하고,
   상기 지주(100)의 외측 면에는 나선형으로 감고 도는 나선수로(1300)가 상부 수조(1110)의 외측 배수구(1111)로 부터 시작되어 하부 수조(1400)의 상부까지 위치하도록 형성되며,
   상기 나선수로(1300)의 상단 내측 벽에는 다수개의 걸이구(1112)가 설치됨으로써 상기 걸이구(1112)에 나선수로(1300)의 상단에서부터 하단까지 바닥에 깔린 상태로 형성되는 호기성 현수식 미생물담체(1120)가 걸고리(1121)에 의해 매달려 구성됨을 특징으로 하는 위치에너지를 이용한 폐수처리장치.
   
   

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