KR101055627B1 - 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치 - Google Patents

Abstract

분뇨 및 오수를 처리하는 이동형 폭기처리장치가 개시된다. 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 하우징과, 하우징 내에 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조와, 반응조에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용하는 담체수용체와, 회전하는 담체수용체에 공기를 공급하기 위한 공기공급유닛을 포함하고 있어 이동이 자유롭기 때문에, 처리량 대비 용량이 부족한 시설에 단시간에 설치 및 가동할 수 있어 처리시설의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 처리대상수의 특성에 맞는 담체를 설치할 수 있는 담체수용체를 구비하고 있기 때문에 처리 효과를 높일 수 있으며, 처리과정 중에 발생하는 슬러지, 스컴, 거품, 악취, 가스 등을 슬러지제거유닛과 가스처리유닛을 통해 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치{A Movable Excretions and Wastewater Aeration Treatment Apparatus}

본 발명은 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설비가 간편하며 처리 효율인 높은 담체를 이용할 수 있는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 가축의 분뇨를 포함하는 축산폐수나 공장의 산업폐수 및 생활하수 등과 같은 유기성 오폐수의 처리는 미생물을 이용한 생물학적 처리에 의해 이루어지며, 그 대표적인 처리 방법으로는 활성오니법을 들 수 있다.

활성오니법은 폐수나 하수를 미생물과 함께 폭기조에서 폭기 및 교반시키는 방법이다. 폭기조에서는 생화학적 산소요구량이 만족되면 호기성 미생물이 증식되어 혼탁한 유기물질을 분해하고, 이렇게 폭기조를 통해 분해된 유기물질(슬러지)은 침전되고 고액 분리된 상등액은 배출됨으로써 정화 처리된다. 활성오니법에서는 폭기조 내에서의 미생물 농도도 매우 중요하기 때문에, 미생물 농도를 높이기 위해 폭기조 내에 미생물이 부착 및 서식할 수 있는 담체를 설치하기도 한다.

현재 활성오니법을 실시하기 위해서는 폭기조, 슬러지 처리장치, 산기장치 등 제반 설비를 설치하는 데 상당한 비용과 공간이 필요하다. 또한, 설비를 증설하기 위해서는 토목과 부대 공사 등 상당한 시간이 소요되기 때문에, 현실적으로 이를 실행하기는 쉽지않은 실정이다.

본 발명은 상술한 종래 기술에서 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 분뇨 및 오폐수를 처리하는 설비에서 즉각적으로 설치 및 적용할 수 있으며, 처리효율이 높은 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 이동할 수 있는 하우징과, 하우징 내에 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조와, 반응조에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용하는 담체수용체와, 반응조에 공기를 공급하기 위한 공기공급유닛을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 반응조는 반원 또는 부채꼴 형상으로 마련되고, 상기 담체수용체는 원판 또는 봉 형상으로 회전축을 중심으로 방사형으로 배치된다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 담체수용체의 끝단에는 슬러지제거유닛이 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 공기공급유닛은 반응조의 하부에 마련되는 제1공기공급유닛과, 상기 담체수용체에 마련되는 제2공기공급유닛을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 제2공기공급유닛은 상기 반응조 내부를 회전하면서 수면 위에 있을 때에는 공기를 배 출하지 않으며, 수면 아래에 잠겨 있을 때는 공기를 배출한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 제2공기공급유닛은 상기 담체수용체의 내부에 마련되며 공기유입구와 공기배출구를 구비하는 공간과, 상기 공간에 마련되는 중량볼을 포함하여, 상기 담체수용체가 회전하여 수면 위에 있을 때는 중량볼이 공기유입구를 막으며, 수면에 잠겨서는 공기유입구를 개방한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 반응조는 슬러지, 스컴, 거품을 배출하기 위한 배출구를 구비하고, 상기 배출구는 이송유닛을 통해 하우징 외부로 슬러지, 스컴, 거품을 배출한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 하우징은 폭기 처리 중 발생하는 악취와 가스를 제거하기 위한 가스처리유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조와, 반응조에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용하는 담체수용체와, 회전하는 담체수용체에 공기를 공급하기 위한 공기공급유닛을 포함하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 공기공급유닛은 상기 반응조 내부를 회전하는 담체수용체가 면서 수면 위에 있을 때에는 공기를 배출하지 않으며, 수면 아래에 잠겨 있을 때는 공기를 배출한다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치에 있어서 상기 공 기공급유닛은 상기 담체수용체의 내부에 마련되며 공기유입구와 공기배출구를 구비하는 공간과 상기 공간에 마련되는 중량볼을 포함하여, 상기 담체수용체가 회전하여 수면 위에 있을 때는 중량볼이 공기유입구를 막으며, 수면에 잠겨서는 공기유입구를 개방하여 공기를 반응조 및 담체로 배출한다.

본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 이동 가능한 하우징 내부에 처리장치가 마련되기 때문에 처리량 대비 용량이 부족한 시설에 단시간에 설치 및 가동할 수 있어 처리시설의 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 보온성 외벽이 설치된 밀폐 공간인 하우징 내부에 마련되기 때문에 외부 기온에 의한 영향을 최소화하여 고온기 및 저온기에도 처리효율을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 처리 대상수의 특성에 맞는 담체를 설치할 수 있는 담체수용체를 구비하고 있기 때문에 처리 효과를 높일 수 있으며, 처리과정 중에 발생하는 슬러지와 스컴과 거품 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 장치 가동 중에 발생하는 냄새 및 가스를 중화장치를 통해 외부로 방출함으로써 악취휘산 방지와 더불어 환경유해 가스의 방출을 최소화할 수 있는 친환경 장치이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하 기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치를 도시한 사시도이며, 도 2 및 도 3은 도 1의 정면 및 측면 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예의 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치는 하우징(10)과, 하우징(10) 내부에 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조(20)와, 반응조(20)에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용할 수 있는 담체수용체(30)와, 반응조(20) 및 담체수용체(30)에 산소를 공급하기 위한 공기공급유닛(40)과, 담체수용체(30)에 마련되는 슬러지제거유닛(50)을 포함한다.

하우징(10)은 일례로 콘테이너와 같이 차량으로 이동 가능한 대형 프레임으로서, 내부에 상술한 반응조(20), 담체수용체(30), 공기공급유닛(40) 등을 포함하는 폭기장치가 설치되어 있어서 장비 전체를 용이하게 운반할 수 있도록 한다. 하우징(10)은 강재 프레임과 단열재를 적층하여 마련되기 때문에, 내부 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있으며, 오폐수 처리과정에서 생성되는 악취와 가스의 휘산을 방지하는 역할을 한다.

반응조(20)는 분뇨와 오수를 수용할 수 있도록 도면과 같은 하프 파이프(half pipe) 또는 부채꼴의 다각 형상으로 마련된다. 반응조(20)는 하우징(10)의 바닥(12)에 지지대(14)를 통해 설치되며, 본 실시예에서는 두 개를 하나의 하우징(10) 내에 설치하여 처리 용량을 높였다. 반응조(20)의 측면에는 분뇨 및 오수를 반응조 내로 인입 및 배출시키기 위한 입출밸브(22)가 설치되며, 정면에는 반응조(20)의 내의 침전 슬러지와 수면에 부유하는 스컴 및 거품을 외부로 배출하기 위 한 개폐형 배출구(24)가 설치된다. 배출구(24)를 통해 배출되는 슬러지와 스컴과 거품은 가이드(25)를 통해 스크류 또는 컨베이어 형태의 이송유닛(26)을 통해 하우징(10) 외부로 배출된다.

담체수용체(30)는 미생물의 농도를 높이기 위하여 반응조 내에 미생물이 부착 및 서식할 수 있는 공간을 제공하기 위한 것으로서, 반응조(20)에 회전 가능하게 설치된다. 담체수용체(30)의 회전은 하우징(10)의 바닥(12)에 설치되는 구동모터(31)를 통해 이루어진다. 구동모터(31)는 일측의 반응조(20)와 풀리로 연결되며, 타측의 반응조(20)는 일측과 다시 풀리로 연결된다. 두 개의 반응조는 풀리(32,33)의 직경을 달리함으로써, 각 반응조(20)의 담체수용체(30) 회전 속도를 조절할 수 있다.

또한 담체수용체(30)는 반응조(20)의 중심측으로부터 방사형으로 연장설치되며, 원판 또는 복수의 봉(34)들로 이루어진다. 담체수용체(30)는 처리대상수의 특성에 부합하도록 갯수나 형태가 선택적으로 설치될 수 있다. 미생물이 부착 및 서식하는 섬유, 세라믹, 플라스틱 재질 등의 담체(미도시)는 담체수용체(30)의 표면에 고리와 버킷 등을 활용하여 부착 설치된다.

반응조(20)에 공기를 공급(폭기)하여 용존 산소량을 높이기 위한 공기공급유닛(40)은 반응조(20)의 바닥과 담체수용체(30)에 각각 병행 설치된다. 도 3에 도시한 바와 같이 반응조(20)의 바닥에 설치되는 제1공기공급유닛(42)은 반응조(20) 내의 용존 산소 농도를 일정하게 유지하며, 담체수용체(30)에 마련되는 제2공기공급유닛(44)은 담체에 과도한 생물 비후막이 생성되는 것을 방지한다.

회전하는 담체수용체(30)에 공기를 공급하는 제2공기공급유닛(44)은 회전축(35)을 통해 외부에서 공기를 공급받을 수 있도록 마련된다. 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 회전축(35)과 담체수용체(30)는 연결 나사(36)를 통해 조립되어 있으며, 이때 회전축(35)과 담체수용체(30)의 내부 공간(S1,S2)은 서로 연통되어 있다. 그리고 담체수용체(30)의 내부 공간에는 중량볼(37)이 설치되어 있어서, 회전하는 담체수용체(30)를 따라 이동하는 중량볼(37)가 공기 배출을 단속하게 된다.

일례로, 도 4와 같이 네 개의 담체수용체(30a,30b,30c,30d) 중 수면 위에 위치하는 담체수용체(30a)는 중량볼(37)이 연결 나사(36)의 통공(공기유입로)을 막기 때문에 공기가 배출되지 못하도록 하며, 수면 아래에 위치하는 담체수용체(30b,30c,30d)는 중량볼(37)이 연결 나사(36)의 통공을 막지 않으므로, 통공을 통해 담체수용체(30)로 공급된 공기는 공기배출로(38)을 통해 담체수용체(30) 밖으로 배출된다. 참조부호 39는 스와블 조인트이다.

이와 같이, 수면 아래에 위치하는 담체수용체에서만 공기가 배출되도록 하는 것은 수면 위와 아래에서 동시에 공기를 배출하게 되면, 상대적으로 압력이 낮은 수면 위의 담체수용체에서만 공기가 배출되기 때문이다.

한편, 담체수용체(30)의 끝단에는 반응조(20) 내에서 생성되는 슬러지를 외부로 배출시키기 위한 슬러지제거유닛(50)이 마련된다. 슬러지제거유닛(50)은 반응조(20)의 내벽을 회전하면서 긁어 침전된 슬러지를 이동시켜야 하므로, 고무와 같은 연질로 마련되어 반응조(20)의 손상을 방지한다. 수집된 슬러지는 반응조(20)의 개폐형 배출구(24)를 통해 외부로 배출된다.

또한, 하우징(10)에는 처리 과정에서 발생하는 악취와 가스를 처리하기 위한 가스처리유닛(55)이 마련된다. 가스처리유닛(55)은 바이오필터 또는 물리 화학적 처리장치로 구성되며, 타이머에 의해 가동 시간을 조절할 수 있도록 설치된다. 가스처리유닛(55)은 하우징(10) 내부의 공기를 흡입하기 위한 팬(미도시)과 같은 공기흡입장치를 포함한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치의 동작을 살펴보기로 한다.

분뇨 및 오수는 반응조(20)의 측면에 마련되는 입출밸브(22)를 통해 반응조(20) 내부로 유입된다. 반응조(20) 내의 분뇨 및 오수는 반응조(20) 하부의 제1공기공급유닛(42) 및 담체수용체(30)의 제2공기공급유닛(44)을 통해 제공되는 공기(폭기)와 담체수용체(30)의 담체에 의해 활성화되는 호기성 미생물의 활동에 의해 슬러지와 상등수로 고액 분리된다. 슬러지는 담체수용체(30)의 종단에 마련되는 슬러지제거유닛(50)에 의해 수집되어 개폐형 배출구(24)를 통해 반응조(20) 밖으로 배출된 후, 이송유닛(26)을 통해 하우징(10) 밖으로 배출되어 후처리된다. 상등수는 입출밸브(22)를 통해 외부로 배출된다. 반응조(20) 내의 미생물 활성화에 의해 발생하는 악취와 가스는 가스처리유닛(55)을 통해 정화되어 외부로 배출된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치의 공기공급유닛을 도시한 것이다. 본 실시예를 상기 일 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예의 공기공급유닛(60)은 반응조(20)의 외부에 설치되며, 반응조(20) 내부를 회전하는 담체수용체(30)와 회전축(35)을 통해 연통되어 있다. 그래서, 외부에서 공급되는 공기는 회전축(35)과 동축상의 유로를 통해 스와블조인트(62)로 유입된 후 담체수용체(30)와 같은 각도 및 갯수로 설치되어 있는 각 공기공급유닛(60)을 통해 회전축(35) 및 담체수용체(30)로 공급된다.

또한, 공기공급유닛(60)은 내부 공간(S3)을 구비하고 있으며, 이 공간(S3)에는 중량볼(64)이 설치되어 있다. 중량볼(64)은 회전하는 공기공급유닛(60)에 따라 연결 나사(66)의 통공을 선택적으로 개폐하게 된다.

회전축(35)은 내부 공간이 구획되어 있으며, 구획 갯수는 공기공급유닛(60)과 동일하며 상호 연통되어 있다. 예를 들어, 공기공급유닛(60a)은 제1회전축(35a)과 연통되어 있으며, 공기공급유닛(60b)은 제2회전축(35b)과 연결되어 있다.

따라서, 상기 일 실시예와 마찬가지로 반응조(20)의 수면 위에 위치하는 담체수용체(30)는 중량볼(64)이 연결 나사(66)의 통공을 막기 때문에 공기가 배출되지 못하며, 수면 아래에 위치하는 담체수용체(30)는 중량볼(64)이 연결 나사(66)를 막지 않기 때문에 통공을 통해 공기가 담체수용체(30) 밖으로 배출될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 정면 단면도이다.

도 3은 도 1의 측면 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치의 담체수용체를 개략적으로 도시한 정면도이다.

도 5는 도 4의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치의 담체수용체를 개략적으로 도시한 도면이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

10..하우징 20..반응조

22..입출밸브 24..배출구

26..이송유닛 30..담체수용체

31..구동모터 35..회전체

36..연결 나사 37..중량볼

40,42,44,60..공기공급유닛 50..슬러지제거유닛

55..가스처리유닛

Claims (11)

1. 이동할 수 있는 하우징과, 상기 하우징 내에 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조와, 상기 반응조에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용하는 담체수용체와, 상기 반응조에 공기를 공급하기 위한 공기공급유닛을 포함하되,

   상기 공기공급유닛은 반응조의 하부에 마련되는 제1공기공급유닛과, 상기 담체수용체에 마련되는 제2공기공급유닛을 포함하며,

   상기 제2공기공급유닛은 상기 담체수용체의 내부에 마련되며 공기유입구와 공기배출구를 구비하는 공간과, 상기 공간에 마련되는 중량볼을 포함하여,

   상기 담체수용체가 회전하여 수면 위에 있을 때는 중량볼이 공기유입구를 막아 공기를 배출하지 않으며, 수면에 잠겨서는 공기유입구를 개방하여 공기를 배출하는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 반응조는 반원 또는 부채꼴 형상으로 마련되고,

   상기 담체수용체는 원판 또는 봉 형상으로 회전축을 중심으로 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 담체수용체의 끝단에는 슬러지제거유닛이 마련되는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 반응조는 슬러지, 스컴, 거품을 배출하기 위한 배출구를 구비하고,

   상기 배출구는 이송유닛을 통해 하우징 외부로 슬러지, 스컴, 거품을 배출하는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 폭기 처리 중 발생하는 악취와 가스를 제거하기 위한 가스처리유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
9. 분뇨 및 오수를 수용하기 위해 마련되는 반응조와, 상기 반응조에 회전 가능하게 설치되며 담체를 수용하는 담체수용체와, 상기 회전하는 담체수용체에 공기를 공급하기 위한 공기공급유닛을 포함하되,

   상기 공기공급유닛은 상기 담체수용체의 내부에 마련되며 공기유입구와 공기배출구를 구비하는 공간과, 상기 공간에 마련되는 중량볼을 포함하여,

   상기 담체수용체가 회전하여 수면 위에 있을 때는 중량볼이공기유입구를 막아 공기를 배출하지 않으며, 수면에 잠겨서는 공기유입구를 개방하여 공기를 반응조 및 담체로 배출하는 것을 특징으로 하는 이동형 분뇨 및 오수 폭기처리장치.
10. 삭제
11. 삭제

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