KR101020593B1 - Ｔ형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 오폐수 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 상향류를 이용한 T형 폭기 장치가 구비되고, T형 폭기 장치의 내부에 갈퀴 형상의 필터부(642)가 형성되어 유기성 폐기물이 공기주입관의 강제압력에 의해 상기 필터부(642)를 교차 통과하며 1차 분해되고, 2차적으로 T형 폭기 장치의 최상측 상부고정판에 부딪힌 후, 제1분출유공구 및 제2분출유공구를 통해 이중 접촉여재 내부로 상·하 이동되어 상부는 호기존, 하부는 무산소존으로 구성됨으로써, SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 하고, 질소, 인 제거를 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있어 방류되는 처리수의 정류효율을 향상시킬 수 있는 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 오폐수 처리 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 상향류를 이용한 T형 폭기 장치가 구비되고, T형 폭기 장치의 내부에 갈퀴 형상의 필터부가 형성되어 유기성 폐기물이 공기주입관의 강제압력에 의해 상기 필터부를 교차 통과하며 1차 분해되고, 2차적으로 T형 폭기 장치의 최상측 상부고정판에 부딪힌 후, 제1분출유공구 및 제2분출유공구를 통해 이중 접촉여재 내부로 상·하 이동되어 상부는 호기존, 하부는 무산소존으로 구성됨으로써, SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 하고, 질소, 인 제거를 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있어 방류되는 처리수의 정류효율을 향상시킬 수 있는 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법에 관한 것이다.
최근 음식물 쓰레기나 하수 슬러지등 유기성 폐기물의 증가에 따라 유기성 폐기물의 적절한 관리의 필요성이 대두되고 있다.
생활 폐기물의 대부분은 쓰레기 분리수거에 의해 재활용이 가능한 것들은 분리되어 재활용 되고 있지만 유기성 폐기물의 경우 아직도 일반 쓰레기와 함께 매립되는 것이 대부분이다.
이처럼 유기성 폐기물을 일반쓰레기와 함께 매립 처리하는 방법은 처리비용이 저렴하다는 이유에 의해 주로 이용되고 있으나, 매립된 유기성 폐기물로부터 발생되는 침출수로 인해 토양은 물론 지하수가 오염되고, 상기 매립된 유기성 폐기물 속에서 증식되는 세균과 매립된 유기성 폐기물로부터 발생되는 악취로 인해 매립지 주변의 환경이 오염된다는 문제점이 발생하여 갈수록 활용이 감소하고 있는 추세이다.
이에 따라 유기성 폐기물을 분리하여 오폐수를 처리하는 장치 및 방법이 개발되고 있는데 종래 기술로는 특허 제226213호(등록년월일;2000.11.06)와 실용신안등록 제282828호(등록년월일 2002.07.09)를 들 수 있다.
특허 제226213호의 오ㅇ폐수 처리시설은 피처리수의 유입구로부터 그 배출구방향으로 제 1분리실, 제 2분리실, 제 3분리실과, 필터를 채워 넣은 예비 여과실, 제 1폭기실, 제 2폭기실, 침전실 및 여과재를 채워 넣은 안정조를 차례대로 형성한 다음, 상기 제 1폭기실 및 제 2폭기실 내에는 폭기실의 중앙부에 직립 상태로 설치되어 밑에서 위를 향해 공기를 공급하여 폭기작동을 수행하는 폭기통과, 상기 폭기통이 직립 설치된 각 폭기실 내에 다수의 소통체(예를 들면, 요구르트 용기)를 채워 넣고 상기 소통체를 받치고 있는 선반(망체)의 하측 즉, 각 폭기실 바닥과 상기 폭기통 배측의 밑에서 위를 향해 공기를 분사하는 공기 공급관을 설치하는 한편, 상기한 공기 공급관에서 분사되는 공기에 의하여 다수의 소통체 표면과 내면에 부착된 잉여 미생물막인 오니를 탈리시키는 작용과, 상기 각 폭기실 바닥에 침전된 잉여 미생물막인 오니를 반송용 배관을 통해 상기한 제 1분리실로 반송시키는 구조를 특징으로 하고 있다.
실용신안등록 제282828호는 산소흡수를 극대화시킨 폭기장치와 접촉여재가 설치된 오폐수처리시설은 각각의 폭기조에 접촉여재 받침을 설치하고 그 위에 다수의 2중원통형 미생물접촉여재를 수직으로 채워 넣으며 각 폭기조 중앙부에 1차 및 2차 접촉판과 접촉봉을 포함하여 이루어진 폭기장치로 미생물 접촉여재받침으로부터 상부수면 바로 위까지 이르게 설치하여 폭기장치의 피처리수 이송관 하부로부터 공기 공급관을 통해 공급된 공기와 피처리수가 폭기장치 상부의 1,2차 접촉판과 접촉봉에 접촉해 산소흡수를 극대화할 수 있도록 하고 미생물접촉여재는 폭기장치의 폭기 작용 시 수류작용에 조화를 이루고 덩어리진 탈리오니의 하강침전을 용이하게 하여 폐색화가 방지되는 것을 특징으로 한다.
하지만 특허 제226213호는 중앙집중식 폭기구조로서 폭기실은 공기 공급관으로부터 공급되는 공기에 의하여 피처리수가 폭기통의 하측에서 상측으로 유동하여 폭기실 수면으로 분출되므로 폭기실에 유입된 피처리수는 폭기실의 내벽을 따라 위에서 아래로 유동하는 대류작용을 특징으로 하고, 분출작용에 따른 거품 발생으로 소포 공급관을 설치하여야 한다. 또한 중앙 집중에 따른 대류작용으로 폭기조를 정방형 또는 원통형으로 설치하여야 하는 제약이 따른다.
또한, 실용신안등록 제282828호는 수직상승한 피처리수가 단순히 1차 접촉판 및 2차 접촉판과 접촉봉에 접촉해 산소흡수를 극대화할 수 있으나, 효율적인 미생물부착생성이 가능하도록 하기 위해서는 상부에서 흩어지는 수류이동을 제어할 수 있는 최종 상판부 부착과 유공분수관을 별도로 설치해야 하는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래 기술들은 폭기조의 공기공급장치가 피처리수에 대한 효율적인 산소공급보다는 접촉여재 상ㅇ하부 망체 사이의 대류작용에 중점을 두고 설계되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상향류를 이용한 T형 폭기 장치가 구비되고, 상기 T형 폭기 장치의 내부에 갈퀴 형상의 필터부가 형성되어 유기성 폐기물이 공기주입관의 강제압력에 의해 상기 필터부를 교차 통과하며 1차 분해되고, 2차적으로 T형 폭기 장치의 최상측 상부고정판에 부딪힌 후, 제1분출유공구 및 제2분출유공구를 통해 이중 접촉여재 내부로 상·하 이동되어 상부는 호기존, 하부는 무산소존으로 구성됨으로써, SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 하고, 질소, 인 제거를 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있어 방류되는 처리수의 정류효율을 향상시킬 수 있는 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법을 제공하는 것이다.
또한, 침전조 내부의 고액 분리된 유기성 폐기물을 오니농축조로 이송시켜 우점 미생물 군을 확보할 수 있고, 처리과정 중 유기성 폐기물을 반송시켜 계속적으로 반복 순환 처리하므로 오폐수의 유입량 또는 유입 농도 변화에 안정적으로 대처할 수 있어 오폐수 유입의 단절에 의한 미생물의 빈영양화를 방지할 수 있는 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치는 유입로(110)를 통해 오폐수가 유입되는 혐기조(100); 상기 혐기조(100)와 연결되며, 상기 혐기조(100)로부터 유입되는 오폐수의 성상과 유입량을 제어할 수 있는 원수이송에어리프트(210)가 구비되는 유량조정조(200); 포기장치(330)가 구비되고, 미생물이 배양되는 현수섬유사(350)가 직립 고정되며, 상기 현수섬유사(350) 하단에 교반장치(340)가 설치되는 제1현수생물막 반응조(310); 상기 제1현수생물막 반응조(310)와 연결되어 유기성 폐기물이 고액 분리되는 1차 침전조(410); 복수개의 유공구(511)가 천공되어 형성되며 서로 다른 직경의 원통이 이중으로 설치된 이중 접촉여재(510)가 일정 간격 이격되어 수직으로 설치되고, 상부에서 산소가 토출되도록 형성되는 T형 폭기 장치(600)가 중앙에 설치되는 폭기조(500); 상기 포기장치(330)가 구비되고, 미생물이 배양되는 상기 현수섬유사(350)가 직립 고정되며, 상기 현수섬유사(350) 하단에 교반장치(340)가 설치되는 제2현수생물막 반응조(320); 상기 제2현수생물막 반응조(320)와 연결되어 유기성 폐기물이 고액 분리되는 2차 침전조(420); 상기 2차 침전조(420)와 연결되며 고액분리에 의해 침전된 유기성 폐기물이 유입되는 오니농축조(700); 및 상기 2차 침전조(420)와 연결되어 고액분리에 의해 분리된 피처리수가 유입되며, 상기 피처리수에 염소를 투입하여 배출로(810)를 통해 외부로 배출시키는 처리수조(800); 가 이류관(900)에 의해 연결되어 순환 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폭기 장치(600)는 원통형의 수류이동관(610); 상기 수류이동관(610)과 연통되어 공기를 공급하는 공기주입관(620); 상기 수류이동관(610)의 상부에 설치되고, 외주면 일정 영역이 중공되어 다수개의 제1분출유공구(631)가 형성되며, 상측 가장자리의 일정영역이 하측 방향으로 함입되어 형성되는 걸림부(632)가 형성되는 제1직립유공관(630); 상기 제1직립유공관(630) 및 수류이동관(610)에 삽입되며, 상측 단부가 수평방향으로 연장되어 형성되는 고정부가 구비되어 상기 제1직립유공관(630)의 걸림부(632)에 걸쳐지도록 형성되는 판 형상의 상부직립고정장치(640); 상기 제1직립유공관(630)을 수용하며 상기 수류이동관(610)의 상부에 설치되고 외주면 일정 영역이 중공되어 다수개의 제2분출유공구(651)가 형성되는 제2직립유공관(650); 및 상면이 개방된 상기 제2직립유공관(650) 위에 설치되는 상부고정판(660); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 T형 폭기 장치는 상기 상부직립고정장치(640)의 외주면 일정 영역에 갈퀴형상의 필터부가 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 미생물 빈영양화를 방지하기 위해 상기 오니농축조(700)의 잉여오니가 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 반송되도록 형성되는 잉여오니반송관(910)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 잉여오니의 반출 및 반송이 이루어지도록 상기 유량조정조(200), 상기 1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제1이송관(920)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 잉여오니의 반출 및 반송이 이루어지도록 상기 혐기조(100), 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제2이송관(930)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부고정판(660)은 상지 제2직립유공관(650)이 밀폐되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 a) 유입로(110)를 통해 상기 혐기조(100)로 유입된 오폐수의 부유성 물질이 분리되는 오폐수 유입단계; b) 상기 유량조정조(200)로 유입된 피처리수가 상기 원수이송에어리프트(210)에 의해 유량이 제어되어 상기 이류관(900)을 통해 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 이송되는 유량조절단계; c) 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화, 탈질화 및 암모니아의 제거가 이루어지는 1차 정화단계; d) 1차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되는 1차 침전단계; e) 상기 T형 폭기 장치(600)에 의해 산소를 흡수한 피처리수가 상기 이중 접촉여재(510)와 접촉하여 유기물이 산화되고 동시질산화-탈질 반응이 일어나는 2차 정화단계; f) 상기 제2현수생물막 반응조(320)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화 및 인 섭취가 이루어져 질소와 인을 처리하는 3차 정화단계; g) 3차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되는 2차 침전단계; h) 피처리수에서 분리된 유기성 폐기물이 유입되며, 재처리가 필요한 잔존유기물을 제1이송관(920) 및 제2이송관(930)에 의해 반송 처리하는 오니농축단계; i) 2차 침전단계에서 고액 분리된 피처리수에 염소를 투입하여 소독 후 방류하는 소독 및 방류 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유량조절단계는 상기 제1이송관(920)을 통해 상기 1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오폐수 유입단계는 상기 제2이송관(930)을 통해 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 상기 T형 폭기 장치 내부에 갈퀴 형상의 필터부가 형성되어 유기성 폐기물이 공기주입관의 강제압력에 의해 상기 필터부를 교차 통과하며 1차 분해되고, 2차적으로 T형 폭기 장치의 최상측 상부고정판에 부딪힌 후, 제1분출유공구 및 제2분출유공구를 통해 이중 접촉여재 내부로 상·하 이동되어 상부는 호기존, 하부는 무산소존으로 구성됨으로써, SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 하고, 질소, 인 제거를 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있어 방류되는 처리수의 정류효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비되는 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 1차 침전조 및 2차 침전조 내부의 고액 분리된 유기성 폐기물을 오니농축조로 이송시켜 우점 미생물 군을 확보할 수 있고, 처리과정 중 유기성 폐기물을 반송시켜 계속적으로 반복 순환 처리하므로 오폐수의 유입량 또는 유입 농도 변화에 안정적으로 대처할 수 있어 오폐수 유입의 단절에 의한 미생물의 빈영양화를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 T형 폭기 장치의 일부를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 폭기조를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 폭기조를 나타낸 개략도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 T형 폭기 장치의 일부를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 T형 폭기 장치를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 나타낸 개략도이며, 도 5는 본 발명의 폭기조를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 크게 혐기조(100), 유량조정조(200), 제1현수생물막 반응조(310), 1차 침전조(410), 폭기조(500), 제2현수생물막 반응조(320), 2차 침전조(420), 오니농축조(700) 및 처리수조(800)를 포함하여 형성되며, 각각 이류관(900)에 의해 연결되어 순환 배열된다.
상기 혐기조(100)는 유입로(110)를 통해 오폐수의 유입이 최초로 이루어지며, 오폐수에 산소가 공급되지 않아 혐기조(100)로서 작용하게 된다.
상기 혐기조(100)에 구비되는 유입로(110)는 상기 혐기조(100) 내부의 오폐수의 유동을 억제하고, 오폐수의 처리과정에서 발생하는 악취가 외부로 누출되는 것이 방지되도록 "ㄱ"형상으로 절곡되고, 하측 단부가 수면보다 하측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유입로(110)는 오폐수의 유출입 및 악취의 누출이 방지되도록 한쪽 방향으로만 개폐되는 체크밸브(111)가 더 구비될 수 있다.
상기 혐기조(100)는 부상분리에 의하여 유기성폐기물에 함유된 기름성분을 비롯한 부유성 물질은 혐기조(100)에 체류 되고, 이를 제외한 유기성 폐기물은 유량조정조(200)로 유입된다.
상기 유량조정조(200)는 상기 혐기조(100)와 연결되며, 상기 혐기조(100)로부터 유입되는 오폐수의 성상과 유입량을 제어할 수 있는 원수이송에어리프트(210)가 구비된다.
제1현수생물막 반응조(310) 및 제2현수생물막 반응조(320)는 산소를 공급하는 포기장치(330)가 구비되고, 미생물이 배양되는 현수섬유사(350)가 직립 고정되며, 상기 현수섬유사(350) 하단에 유기성 폐기물을 일방향으로 회전시키는 교반장치(340)가 설치된다.
상기 교반장치(340)는 제1현수생물막 반응조(310) 및 제2현수생물막 반응조(320)의 하측에 구비되어 필요에 따라 작동하며 유기성 폐기물이 일방향으로 회전되도록 하므로 상기 현수섬유사(350)에서 배양되는 미생물의 유동을 최소화시켜 생물막 형성율을 향상시킨다.
상기 포기장치(330)는 도 4에서 도시된 바와 같이 외부의 산소공급수단(미도시)과 연결되어 제1현수생물막 반응조(310) 및 제2현수생물막 반응조(320) 내부에 산소를 공급하며, 상기 교반장치(340)의 작동에 의해 일방향으로 회전하는 유기성 폐기물의 회전을 저해하지 않도록 상기 교반장치(340)와 상측 방향으로 일정거리 이격되어 설치될 수 있다.
상기 폭기조(500)는 복수개의 유공구(511)가 천공되어 형성되며 서로 다른 직경의 원통이 이중으로 설치된 이중 접촉여재(510)가 일정 간격 이격되어 수직으로 설치되고, 상부에서 산소가 토출되도록 형성되는 T형 폭기 장치(600)가 중앙에 설치된다.
상기 T형 폭기 장치(600)에 대해서는 아래에서 상세하게 설명하기로 한다.
상기 2차 침전조(420)는 상기 제2현수생물막 반응조(320)와 연결되어 유기성 폐기물이 고액 분리되며, 상기 오니농축조(700)는 상기 2차 침전조(420)와 연결되며 고액분리에 의해 침전된 유기성 폐기물이 유입되고, 상기 처리수조(800)는 및 상기 2차 침전조(420)와 연결되어 고액분리에 의해 분리된 피처리수가 유입되며, 상기 피처리수에 염소를 투입하여 배출로(810)를 통해 외부로 배출시킨다.
상기 T형 폭기 장치(600)는 원통형의 수류이동관(610); 상기 수류이동관(610)과 연통되어 공기를 공급하는 공기주입관(620); 상기 수류이동관(610)의 상부에 설치되고, 외주면 일정 영역이 중공되어 다수개의 제1분출유공구(631)가 형성되며, 상측 가장자리의 일정영역이 하측 방향으로 함입되어 형성되는 걸림부(632)가 형성되는 제1직립유공관(630); 상기 제1직립유공관(630) 및 수류이동관(610)에 삽입되며, 상측 단부가 수평방향으로 연장되어 형성되는 고정부가 구비되어 상기 제1직립유공관(630)의 걸림부(632)에 걸쳐지도록 형성되는 판 형상의 상부직립고정장치(640); 상기 제1직립유공관(630)을 수용하며 상기 수류이동관(610)의 상부에 설치되고 외주면 일정 영역이 중공되어 다수개의 제2분출유공구(651)가 형성되는 제2직립유공관(650); 및 상면이 개방된 상기 제2직립유공관(650) 위에 설치되는 상부고정판(660); 을 포함하여 형성되고, 상기 상부고정판(660)은 상기 제2직립유공관(650)이 밀폐되도록 설치될 수 있다.
상기 T형 폭기 장치(600)는 상기 상부직립고정장치(640)의 외주면 일정 영역에 갈퀴형상의 필터부(642)가 돌출형성될 수 있다.
상기 T형 폭기 장치(600)는 상기 폭기조(500) 하부의 피처리수가 상기 공기주입관(620)을 통해 공급되어진 공기와 혼합되어 상기 수류이동관(610) 상부로 수직 상승하며, 수직 상승 시 상기 필터부(642)를 통해 1차적으로 유기물의 분리흡착이 이루어질 수 있다.
수직 상승된 피처리수는 최상부의 상부고정판(660)에 부딪혀 수평운동 하게 되며, 이 과정을 통해 상기 공기주입관(620)을 통해 공급되어진 공기는 수중에 용해되고, 상기 상부고정판(660)에 부딪혀 용해된 산소의 표면적이 작은 크기로 나누어짐으로써, 산소 흡수가 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 상부고정판(660)에 부딪힌 피처리수는 상기 제1직립유공관(630) 및 제2직립유공관(650)에 형성된 제1분출유공구(631) 및 제2분출유공구(651)를 통해 상부에서 하부 방향으로 골고루 분사되어 상기 이중 접촉여재(510)에 안정적으로 접촉될 수 있으며, 상기 필터부(642), 상기 상부고정판(660), 제1분출유공구(631) 및 제2분출유공구(651) 거쳐 유기성 폐기물이 반복적으로 분해될 수 있어 정화 효과를 높일 수 있다.
이 때, 상기 폭기조(500)는 상기 T형 폭기 장치(600)를 통해 상부로부터 폭기가 이루어짐으로써, 상기 폭기조(500)의 하부에는 산소의 전달이 잘 이루어지지 않으므로 상부는 호기성 반응이 이루어지는 호기존이 형성되며, 하부는 무산소 반응이 이루어지는 무산소존이 형성되어 SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 된다.
상기 폭기조(500)에서는 상기 이중 접촉여재(510)에 형성된 미생물에 의해 인 섭취가 이루어지며, 인 섭취가 이루어진 미생물은 상기 접촉여재로부터 탈리되며, 탈리된 오니는 오니농축조(700)로 이송되어 인의 제거가 이루어진다.
상기 T형 폭기 장치(600)는 친환경 도료로 도색 마감되어 피처리수와 접촉 시 일어날 수 있는 오염을 최대한 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 미생물 빈영양화를 방지하기 위해 상기 오니농축조(700)의 잉여오니가 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 반송되도록 형성되는 잉여오니반송관(910)이 형성될 수 있다.
또한, 잉여오니의 반출 및 반송이 이루어지도록 상기 유량조정조(200), 상기 제1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제1이송관(920)이 형성될 수 있으며, 상기 혐기조(100), 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제2이송관(930)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는 불필요한 잉여오니를 유동적으로 관리할 수 있으며, 오폐수 유입의 단절에 의한 미생물의 빈영양화를 방지할 수 있으므로 안정적으로 오폐수를 정화할 수 있다.
본 발명의 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 오폐수 유입단계, 유량조절단계, 1차 정화단계, 1차 침전단계, 2차 정화단계, 3차 정화단계, 2차 침전단계, 오니농축단계, 소독 및 방류 단계를 포함한다.
상기 오폐수 유입단계(a)에서는 상기 유입로(110)를 통해 상기 혐기조(100)로 유입된 오폐수의 부유성 물질이 분리된다.
상기 유량조절단계(b)에서는 상기 유량조정조(200)로 유입된 피처리수가 상기 원수이송에어리프트(210)에 의해 유량이 제어되어 상기 이류관(900)을 통해 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 이송된다.
상기 1차 정화단계(c)에서는 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화, 탈질화 및 암모니아의 제거가 이루어진다.
상기 1차 침전단계(d)에서는 1차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되며, 상기 2차 정화단계(e)에서는 상기 T형 폭기 장치(600)에 의해 산소를 흡수한 피처리수가 상기 이중 접촉여재(510)와 접촉하여 유기물이 산화되고 SNdN(동시질산화-탈질) 반응이 일어난다.
상기 3차 정화단계 (f)에서는 상기 제2현수생물막 반응조(320)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화 및 인 섭취가 이루어져 질소와 인을 제거하게 된다.
상기 2차 침전단계(g)에서는 3차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되며, 상기 오니농축단계(h)는 피처리수에서 분리된 유기성 폐기물이 유입되며, 재처리가 필요한 잔존유기물을 제1이송관(920) 및 제2이송관(930)에 의해 반송 처리하고, 상기 소독 및 방류 단계(i)에서는 2차 침전단계에서 고액 분리된 피처리수에 염소를 투입하여 소독 후 방류하게 된다.
이 때, 상기 유량조절단계는 상기 제1이송관(920)을 통해 상기 1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있으며, 상기 유입단계는 상기 제2이송관(930)을 통해 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있다.
또한, 상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)를 이용한 오폐수 처리 방법은 상기 1차 정화단계에서 상기 잉여오니반송관(910)을 통해 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송될 수 있어 재순환 반복 처리가 가능해 상기 제1현수생물막 반응조(310) 내의 미생물 빈영양화 시에도 안정적으로 대처 가능하다.
이에 따라, 본 발명의 T형 폭기 장치(600)가 구비되는 오폐수 처리 장치(1) 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 상향류를 이용한 T형 폭기 장치(600) 내부에 갈퀴 형상의 필터부(642)가 형성되어 유기성 폐기물이 공기주입관(620)의 강제압력에 의해 상기 필터부(642)를 교차 통과하며 1차 분해되고, 2차적으로 T형 폭기 장치(600)의 최상측 상부고정판(660)에 부딪힌 후, 제1분출유공구(631) 및 제2분출유공구(651)를 통해 이중 접촉여재(510) 내부로 상·하 이동되어 상부는 호기존, 하부는 무산소존으로 구성됨으로써, SNdN(동시질산화-탈질)반응이 일어나게 하고, 질소, 인 제거를 효율적이고 경제적으로 처리할 수 있어 방류되는 처리수의 정류효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 T형 폭기 장치(600)가 구비되는 오폐수 처리 장치(1) 및 이를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은 1차 침전조(410) 및 2차 침전조(420) 내부의 고액 분리된 유기성 폐기물을 오니농축조(700)로 이송시켜 우점 미생물 군을 확보할 수 있고, 처리과정 중 유기성 폐기물을 반송시켜 계속적으로 반복 순환 처리하므로 오폐수의 유입량 또는 유입 농도 변화에 안정적으로 대처할 수 있어 오폐수 유입의 단절에 의한 미생물의 빈영양화를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 오폐수 처리장치
100 : 혐기조 110 : 유입로
200 : 유량조정조 210 : 원수이송에어리프트
310 : 제1현수생물막 반응조 320 : 제2현수생물막 반응조
330 : 포기장치 340 : 교반장치
350 : 현수섬유사
410 : 1차 침전조 420 : 2차 침전조
500 : 폭기조
510 : 이중접촉여재 511 : 유공구
600 : T형 폭기 장치
610 : 수류이동관 620 : 공기주입관
630 : 제1직립유공관 640 : 상부직립고정장치
650 : 제2직립유공관 660 : 상부고정판
700 : 오니농축조
800 : 처리수조 810 : 배출로
900 : 이류관 910 : 잉여오니반송관
920 : 제1이송관 930 : 제2이송관
100 : 혐기조 110 : 유입로
200 : 유량조정조 210 : 원수이송에어리프트
310 : 제1현수생물막 반응조 320 : 제2현수생물막 반응조
330 : 포기장치 340 : 교반장치
350 : 현수섬유사
410 : 1차 침전조 420 : 2차 침전조
500 : 폭기조
510 : 이중접촉여재 511 : 유공구
600 : T형 폭기 장치
610 : 수류이동관 620 : 공기주입관
630 : 제1직립유공관 640 : 상부직립고정장치
650 : 제2직립유공관 660 : 상부고정판
700 : 오니농축조
800 : 처리수조 810 : 배출로
900 : 이류관 910 : 잉여오니반송관
920 : 제1이송관 930 : 제2이송관
Claims (10)
- 유입로(110)를 통해 오폐수가 유입되는 혐기조(100); 상기 혐기조(100)와 연결되며, 상기 혐기조(100)로부터 유입되는 오폐수의 성상과 유입량을 제어할 수 있는 원수이송에어리프트(210)가 구비되는 유량조정조(200); 포기장치(330)가 구비되고, 미생물이 배양되는 현수섬유사(350)가 직립 고정되며, 상기 현수섬유사(350) 하단에 교반장치(340)가 설치되는 제1현수생물막 반응조(310) 및 제2현수생물막 반응조(320); 유기성 폐기물이 고액 분리되며, 상기 제1현수생물막 반응조(310)와 연결되는 1차 침전조(410) 및 상기 제2현수생물막 반응조(320)와 연결되는 2차 침전조(420); 복수개의 유공구(511)가 천공되어 형성되며 서로 다른 직경의 원통이 이중으로 설치된 이중 접촉여재(510)가 일정 간격 이격되어 수직으로 설치되고, 상부에서 산소가 토출되도록 형성되는 T형 폭기 장치(600)가 중앙에 설치되는 폭기조(500); 상기 2차 침전조(420)와 연결되며 고액분리에 의해 침전된 유기성 폐기물이 유입되는 오니농축조(700); 및 상기 2차 침전조(420)와 연결되어 고액분리에 의해 분리된 피처리수가 유입되며, 상기 피처리수에 염소를 투입하여 배출로(810)를 통해 외부로 배출시키는 처리수조(800); 가 이류관(900)에 의해 연결되어 순환 배열되는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치에 있어서,
상기 T형 폭기 장치(600)는
수류이동관(610); 상기 수류이동관(610)과 연통되어 공기를 공급하는 공기주입관(620); 외주면 일정 영역에 다수개의 제1분출유공구(631)가 형성되며, 상측 가장자리의 일정영역이 하측 방향으로 함입되는 걸림부(632)가 형성되는 제1직립유공관(630); 상기 제1직립유공관(630)을 수용하며 외주면 일정 영역에 다수개의 제2분출유공구(651)가 형성되는 제2직립유공관(650); 및 상면이 개방된 상기 제2직립유공관(650) 위에 설치되어 상기 제2직립유공관(650)을 밀폐시키는 상부고정판(660); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 폭기 장치(600)는
상기 제1직립유공관(630) 및 수류이동관(610)에 삽입되며, 상측 단부가 수평방향으로 연장되어 형성되는 고정부가 구비되어 상기 제1직립유공관(630)의 걸림부(632)에 걸쳐지도록 형성되는 판 형상의 상부직립고정장치(640)를 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 T형 폭기 장치(600)는
상기 상부직립고정장치(640)의 외주면 일정 영역에 갈퀴형상의 필터부(642)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는
미생물 빈영양화를 방지하기 위해 상기 오니농축조(700)의 잉여오니가 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 반송되도록 형성되는 잉여오니반송관(910)이 형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는
잉여오니의 반출 및 반송이 이루어지도록 상기 유량조정조(200), 상기 1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제1이송관(920)이 형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 T형 폭기 장치(600)가 구비된 오폐수 처리 장치(1)는
잉여오니의 반출 및 반송이 이루어지도록 상기 혐기조(100), 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)가 서로 연결되는 제2이송관(930)이 형성되는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치.
- 삭제
- 제 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 의한 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법은
a) 유입로(110)를 통해 상기 혐기조(100)로 유입된 오폐수의 부유성 물질이 분리되는 오폐수 유입단계;
b) 상기 유량조정조(200)로 유입된 피처리수가 상기 원수이송에어리프트(210)에 의해 유량이 제어되어 상기 이류관(900)을 통해 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 이송되는 유량조절단계;
c) 상기 제1현수생물막 반응조(310)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화, 탈질화 및 암모니아의 제거가 이루어지는 1차 정화단계;
d) 1차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되는 1차 침전단계;
e) 상기 T형 폭기 장치(600)에 의해 산소를 흡수한 피처리수가 상기 이중 접촉여재(510)와 접촉하여 유기물이 산화되고 동시질산화-탈질 반응이 일어나는 2차 정화단계;
f) 상기 제2현수생물막 반응조(320)로 유입된 피처리수의 유기물과 상기 현수섬유사(350)에 부착된 미생물이 반응하여 질산화 및 인 섭취가 이루어져 질소와 인을 처리하는 3차 정화단계;
g) 3차 정화단계를 마친 피처리수가 고액 분리되는 2차 침전단계;
h) 피처리수에서 분리된 유기성 폐기물이 유입되며, 재처리가 필요한 잔존유기물을 제1이송관(920) 및 제2이송관(930)에 의해 반송 처리하는 오니농축단계;
i) 2차 침전단계에서 고액 분리된 피처리수에 염소를 투입하여 소독 후 방류하는 소독 및 방류 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법
- 제 8항에 있어서,
상기 유량조절단계는
상기 제1이송관(920)을 통해 상기 1차 침전조(410) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법.
- 제 9에 있어서,
상기 오폐수 유입단계는
상기 제2이송관(930)을 통해 상기 2차 침전조(420) 및 상기 오니농축조(700)로부터 잉여오니가 반송되어 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는 T형 폭기 장치가 구비된 오폐수 처리 장치를 이용한 질소인 제거 오폐수 처리 방법.
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