KR101075961B1 - 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생물화학적 가변형 하수고도처리장치에 관한 것으로서, 특히 유입수의 초기 유입단계로부터 시작하여 생물학적 반응단계, 가변형 생물화학적 단계, 및 최종 방류단계를 특성별, 성상별 변화에 따라 가변성 운전범위로 대처할 수 있 생물화학적 가변형 하수고도처리장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 유입단계(10)인 침사조(110)와 유량조정조(120)와, 생물학적 반응단계(20)인 혐기조(210), 무산소조(220), 1차부유접촉호기조(230), 1차침전조(240), 슬러지재폭기조(250)와, 가변형 생물화학적 단계(30)인 2차가변응집반응조(310), 2차응집침전조(320)와, 방류단계(40)인 소독방류조(410)와 슬러지조(420)로 구성되는 하수고도처리 장치에 있어서,
상기 유량조정조(120)와 혐기조(210)간과 또는 유량조정조(120)와 무산소조(220)간에는 유량조정조(120)에 담수된 유량을 일정량씩 분배 이송할 수 있는 유량이송수단(121)과; 상기 혐기조(210)와 무산소조(220)에는 현탁한 무기부유물이 침전된 슬러지를 포집하는 무기계슬러지포집탱크(50)와 이와 연결되어 슬러지를 반출시키는 무기계 슬러지배출라인(211)(221)과; 상기 1차부유접촉호기조(230)가 적어도 하나이상 배치되며, 각각의 내부에 는 미생물의 종배양을 위하여 적어도 하나 이상의 종오니보유 섬유사담체(231)와; 상기 1차침전조(240)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(241)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(242)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 1차처리수를 차기공정인 2차가변응집반응조(310)로 이동시키는 월류수단(243)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지를 상기 슬러지재폭기조(250)로 이송하기 위한 슬러지배출관(244)과; 상기 슬러지재폭기조(250)에는 침전된 것을 전단계인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 반송하기 위한 슬러지반송수단(251)과; 상기 2차가변응집반응조(310)에는 경계벽(PW)을 중심으로 일측에는 가변실(311)과 타측에는 응집실(312)로 구분되고, 상기 가변실(311)에는 저밀도 미생물의 활성을 위한 생물막 활성수단(313)과; 상기 응집실(312)에는 응집제인 무기계나 고분자 유기계를 투여하여 응집력을 높이는 약품공급수단(314)과; 상기 1차부유접촉호기조(230),슬러지재폭기조(250), 2차가변응집반응조(310) 각각에는 제어부(60) 통제에 의해 작용하는 송풍기(611)와 상기 송풍기(611)와 연결된 다수의 분할송풍라인(612)과 상기 2차응집침전조(320)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(321)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(322)과; 2차응집침전조(320) 하부에는 집진된 슬러지를 전 공정인 응집실(312)로 반송하기 위한 슬러지반출수단(323)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 2차처리수를 차기공정인 소독방류조(410)로 이동시키는 월류웨어(324)와; 상기 소독방류조(410)에는 UV살균기(411)와 유량계(412)및 방류구(413)로 되어 있으며, 상기 슬러지조(420)는 슬러지농축실(421)과 슬러지저장실(422)로 구분된 특징이 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 유입단계(10)인 침사조(110)와 유량조정조(120)와, 생물학적 반응단계(20)인 혐기조(210), 무산소조(220), 1차부유접촉호기조(230), 1차침전조(240), 슬러지재폭기조(250)와, 가변형 생물화학적 단계(30)인 2차가변응집반응조(310), 2차응집침전조(320)와, 방류단계(40)인 소독방류조(410)와 슬러지조(420)로 구성되는 하수고도처리 장치에 있어서,
상기 유량조정조(120)와 혐기조(210)간과 또는 유량조정조(120)와 무산소조(220)간에는 유량조정조(120)에 담수된 유량을 일정량씩 분배 이송할 수 있는 유량이송수단(121)과; 상기 혐기조(210)와 무산소조(220)에는 현탁한 무기부유물이 침전된 슬러지를 포집하는 무기계슬러지포집탱크(50)와 이와 연결되어 슬러지를 반출시키는 무기계 슬러지배출라인(211)(221)과; 상기 1차부유접촉호기조(230)가 적어도 하나이상 배치되며, 각각의 내부에 는 미생물의 종배양을 위하여 적어도 하나 이상의 종오니보유 섬유사담체(231)와; 상기 1차침전조(240)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(241)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(242)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 1차처리수를 차기공정인 2차가변응집반응조(310)로 이동시키는 월류수단(243)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지를 상기 슬러지재폭기조(250)로 이송하기 위한 슬러지배출관(244)과; 상기 슬러지재폭기조(250)에는 침전된 것을 전단계인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 반송하기 위한 슬러지반송수단(251)과; 상기 2차가변응집반응조(310)에는 경계벽(PW)을 중심으로 일측에는 가변실(311)과 타측에는 응집실(312)로 구분되고, 상기 가변실(311)에는 저밀도 미생물의 활성을 위한 생물막 활성수단(313)과; 상기 응집실(312)에는 응집제인 무기계나 고분자 유기계를 투여하여 응집력을 높이는 약품공급수단(314)과; 상기 1차부유접촉호기조(230),슬러지재폭기조(250), 2차가변응집반응조(310) 각각에는 제어부(60) 통제에 의해 작용하는 송풍기(611)와 상기 송풍기(611)와 연결된 다수의 분할송풍라인(612)과 상기 2차응집침전조(320)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(321)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(322)과; 2차응집침전조(320) 하부에는 집진된 슬러지를 전 공정인 응집실(312)로 반송하기 위한 슬러지반출수단(323)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 2차처리수를 차기공정인 소독방류조(410)로 이동시키는 월류웨어(324)와; 상기 소독방류조(410)에는 UV살균기(411)와 유량계(412)및 방류구(413)로 되어 있으며, 상기 슬러지조(420)는 슬러지농축실(421)과 슬러지저장실(422)로 구분된 특징이 있다.
Description
본 발명은 생물화학적 가변형 하수고도처리장치에 관한 것으로서, 특히 유입수의 초기 유입단계로부터 시작하여 생물학적 반응단계, 가변형 생물화학적 단계, 및 최종 방류단계를 특성별, 성상별 변화에 따라 가변성 운전범위로 대처할 수 있는 생물화학적 가변형 하수고도처리장치에 관한 것이다.
환경문제를 지구전체적인 차원에서 논해야 하는 시대를 맞이하면서 인간과 주변생물의 건강 및 환경보전에 사람들의 관심이 더욱 높아지고 있다. 그리고, 물 문제에 있어서는 양질의 안전한 물과 쾌적한 수환경을 원하는 시민들의 목소리가 더욱 커지고 있다고 생각된다. 하수도는 수환경보전 시스템으로서 지금까지 그 기능을 충분히 완수했다고 평가되는데, 21세기의 물 문제를 고려한다면 그 기능을 더욱 강화해야 할 것으로 여겨진다. 현재까지의 하수처리기능은 대부분 고도처리기술을 적용함으로써 향상되어 왔다.
따라서, 이에 부응하기 위한 고도처리기술로 제시된 것 중 선행자료를 참고로 설명하면 한국특허등록제0346028호 개재된 바와 같이 A2/O 고도처리시스템에서는 혐기조 무산소조, 호기조가 순차적으로 구성되며, 호기조와 무산소조 간에는 미처리된 질소화물을 반송하는 내부 반송라인이 설치되어 있고, 최종 침전지에는 처리된 하수의 슬러지들이 침전되어 정화된 처리수는 유출되며, 최종침전지에 침전된 슬러지를 모두 반송반응조로 반송라인을 통해 반송하는 것으로 되어 있다.
또한, 이 특허권에서는 5단계 Bardenpho(바덴포) 고도처리시스템에서는 혐기조, 무산소조, 호기조, 무산소조, 호기조가 순차적으로 구성되며, 전단계인 호기조와 무산소조 간에는 미처리된 질소화물을 반송하는 내부반송라인 설치되어 있고, 최종 침전지에는 침전된 슬러지를 모두 반송반응조로 반송라인을 통해 반송하는 것으로 되어 있다.
또한, 이 특허권에서는 VIP(Virginia Initiative Plant) 고도처리시스템에서는 혐기조, 무산소조, 호기조가 순차적으로 구성되며,
호기조와 무산소조 간에는 미처리된 질소화물을 반송하는 내부반송라인과 무산소조와 혐기조 간에는 미처리된 질산성질소를 반송하는 내부반송라인 및 최종 침전지에는 침전된 슬러지를 모두 반송반응조로 반송라인을 통해 반송하는 것으로 되어 있다.
상기 제시된 종래의 3가지 고도처리시스템에 반송반응조를 추가하여 유입수질 및 운전조건의 변화에도 아무런 문제없이 인과 질소 등의 영양물질의 처리 효과율을 향상시킬 수 있는 것으로 되어 있습니다.
그러나, 상기와 같이 호기조와 무산소조 간과 무산소조와 혐기조 간의 내부반송라인과 최종 침전지와 침전된 슬러지를 반송반응조로 반송라인을 갖춘 시스템인 생물학적 반응단계라 하더라도 질소와 인이 필터링의 효과가 낮아진 상태가 되어 이를 처리수로 방류하면 하천에 크나 큰 오염을 일으키는 문제점이 있는 것이다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인 등록된 한국특허등록제0940123호에 개재된 것에 의하면 제1단계인 유량조정조, 혐기조, 무산소조, 제2단계인 부유접촉호기조, 분리순환조, 제3단계인 저부하접촉호기조, 침전조, 살균방류조로 구성하여 유입된 오염원을 처리하는 하수처리시설로 구성되어 있다.
특히 1단계인 혐기조에는 그 하부에 설치된 교반기에 의해 혐기반응의 효율성을 증대함과 아울러 후단계의 분리순화조에 침전된 슬러지와 유량조정조에서 유입된 유입수를 혼합하여 탈인반응의 C/P비 증대와 반응 효율성을 높이도록 되어, 있고, 무산소조에는 전단계인 부유접촉호기조와 연계되어 질산화수(NO3)가 반입되어 전단계인 혐기조로부터 유입된 유입수가 내부에 설치된 교반기에 의해 질산염 호흡 유도반응으로(NO→N2O→N20) 탈질반응이 진행되어 질소가스가 대기중으로 방출되는 탈진기능이 있다.
또한, 2단계인 분리순환조에는 제1정류부를 통해 침전슬러지와 처리수로 구분시킨 상태에서 침전된 침전슬러지를 전단계인 혐기조, 부유접촉호기조로 반송시켜 미생물의 특성에 따라 조율시키고, 최종 잉여슬러지는 잉여오니처리조로 이송 처분된다.
그러나, 상기 1단계인 혐기조와 무산소조 저부 바닥면에 침전된 무기계 슬러지가 가라앉으면 공정의 기능 저하와 후단계인 부유접촉호기조로 일부가 이송되는 가능성이 높은 문제점이 있는 것이다.
그리고, 2단계의 분리순화조는 제1정류부를 통해 침전슬러지와 처리수로 구분된다고 하나, 전단계인 부유접촉호기조에서 유입된 유입수의 흐름에 의해 쉽게 구분되지 못하는 구조로 되어 있고 이 때문에 바닥 저면부로 침전슬러지가 가라앉는 과정이 더딜 수밖에 없는 문제점이 있는 것이다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적으로는 유입수의 초기 유입단계로부터 시작하여 생물학적 반응단계에서 종료되는 것이 아니라 이후에 가변형 생물화학적 단계, 및 최종 방류단계를 특성별, 성상별 변화에 따라 가변성 운전범위로 대처할 수 있도록 하여 하수로부터 유입된 유입수의 필터링 효과가 탁월하도록 하는 것을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.
또 다른 목적은 일반화된 혐기조와 무산소조 바닥 저면부에 침전된 슬러지를 각각의 조에서 그 즉시 인출할 수 있도록 하여 차기 공정으로 슬러지가 반출되거나 공정기능의 저하를 차단하기 위한 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입단계(10)인 침사조(110), 유량조정조(120)와, 생물학적 반응단계(20)인 혐기조(210), 무산소조(220), 1차부유접촉호기조(230), 1차침전조(240), 슬러지재폭기조(250)와, 가변형 생물화학적 단계(30)인 2차가변응집반응조(310), 2차응집침전조(320)와, 방류단계(40)인 소독방류조(410)와 슬러지조(420)로 구성되는 하수고도처리 장치에 있어서,
상기 유량조정조(120)와 혐기조(210)간과 또는 유량조정조(120)와 무산소조(220)간에는 유량조정조(120)에 담수된 유량을 일정량씩 분배 이송할 수 있는 유량이송수단(121)과; 상기 혐기조(210)와 무산소조(220)에는 현탁한 무기부유물이 침전된 슬러지를 포집하는 무기계슬러지포집탱크(50)와 이와 연결되어 슬러지를 반출시키는 무기계 슬러지배출라인(211)(221)과; 상기 1차부유접촉호기조(230)가 적어도 하나이상 배치되며, 각각의 내부에 는 미생물의 종배양을 위하여 적어도 하나 이상의 종오니보유 섬유사담체(231)와; 상기 1차침전조(240)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(241)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(242)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 1차처리수를 차기공정인 2차가변응집반응조(310)로 이동시키는 월류수단(243)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지를 상기 슬러지재폭기조(250)로 이송하기 위한 슬러지배출관(244)과; 상기 슬러지재폭기조(250)에는 침전된 것을 전단계인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 반송하기 위한 슬러지반송수단(251)과; 상기 2차가변응집반응조(310)에는 경계벽(PW)을 중심으로 일측에는 가변실(311)과 타측에는 응집실(312)로 구분되고, 상기 가변실(311)에는 저밀도 미생물의 활성을 위한 생물막 활성수단(313)과; 상기 응집실(312)에는 응집제인 무기계나 고분자 유기계를 투여하여 응집력을 높이는 약품공급수단(314)과; 상기 1차부유접촉호기조(230),슬러지재폭기조(250), 2차가변응집반응조(310) 각각에는 제어부(60) 통제에 의해 작용하는 송풍기(611)와 상기 송풍기(611)와 연결된 다수의 분할송풍라인(612)과 상기 2차응집침전조(320)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(321)과; 슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(322)과; 2차응집침전조(320) 하부에는 수집된 슬러지를 전 공정인 응집실(312)등으로 반송하기 위한 슬러지반출수단(323)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 2차처리수를 차기공정인 소독방류조(410)로 이동시키는 월류웨어(324)와; 상기 소독방류조(410)에는 UV살균기(411)와 유량계(412)및 방류구(413)로 되어 있으며, 상기 슬러지조(420)는 슬러지농축실(421)과 슬러지저장실(422)로 구분되어 달성된다.
본 발명은 이상과 같이 유입수의 초기 유입단계로부터 시작하여 생물학적 반응단계에서 종료되는 것이 아니라 이후에 가변형 생물화학적 단계, 및 최종 방류단계를 특성별, 성상별 변화에 따라 가변성 운전범위로 대처할 수 있도록 하여 하수로부터 유입된 유입수의 필터링 효과가 탁월한 것이다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 플로챠트.
도 3내지 9는 본 발명의 각 공정의 발췌 도면.
도 2는 본 발명의 플로챠트.
도 3내지 9는 본 발명의 각 공정의 발췌 도면.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 침사조(110)의 유입구(111)로 유입된 하수에는 협잡물을 포함하고 있어 이를 필터링 하는 스크린(112)이 배치되고, 침사조의 유출구(113)는 상기 스크린(112)과 동일선상의 높이로 설치되어 있다.
유량조정조(120)에는 상기 유출구(113)로 유입된 유입수와 함께 슬러지가 침전되는 것을 방지하는 유량교반기(122)가 하부에 배치되고, 유량교반기 (122) 대향된 위치에는 유량조정조(120)와 혐기조(210)간과 또는 유량조정조(120)와 무산소조(220)간에 유량조정조(120)에 담수된 유량을 일정량씩 분배 이송할 수 있는 유량이송수단(121)이 배치되어 있다.
여기서, 유량이송수단(121)은 유량제어이송펌프(121a)와 유량계측기(121b)가 유량입력라인(121c)으로 연결되어 있으며, 혐기조(210)와 무산소조(220) 각각의 상층부에는 유량계측기(121b)와 연결된 유량배출라인(121d)이 배치되어 있다.
상기 혐기조(210)와 무산소조(220)에 수용된 현탁한 무기부유물이 침전된 슬러지를 수집하는 경사부가 설치되고 혐기조(210)무산소조(220) 하부에는 상기 무기계슬러지포집탱크(50)로 무기계슬러지가 이송될 수 있도록 연결된 무기계 슬러지배출라인(211)(221)이 형성되어 있다.
여기서, 혐기조(210)에는 수용된 유입수의 탈인(인화합물)반응을 유도하는 교반기(212)가 저부에 배치되고, 혐기조(210) 측벽에 있는 유출구(213)와 이격된 위치에는 혐기화된 반응수가 통과되는 단락방지패널(214)설치되고, 무산소조(220)에는 수용된 유입수의 탈질(질소)하는 교반기(222)가 저부에 배치되고, 무산소조(220) 측벽에 있는 유출구(223)와 이격된 위치에는 탈질수가 통과되는 단락방지패널(224)이 설치되어 있다.
1차부유접촉호기조(230)에는 적어도 하나이상으로 배치되며, 1차부유접촉호기조(230) 상부에는 무산소조(220)에서 유입수가 유입되는 유입구(232)와 1차침전조(240)로 유출되는 유출구(233)로 구분되고, 1차부유접촉호기조(230) 내부에는 미생물의 종배양을 위하여 다수의 종오니보유 섬유사담체(231)가 입설되어 있고, 1차부유접촉호기조(230)의 실내에 충분한 폭기가 이루어질 수 있도록 기포상태로 만든 공기를 오니 속에 분산시키는 산기장치(234)가 저부에 배치되며, 1차부유접촉호기조(230)의 실내에 있는 질산화물을 전 공정인 무산소조(220)로 반송하기 위하여 하부에는 제어부(60)의 통제에 따라 작용하는 반송펌프(235)와 반송펌프(235)와 연결된 반송라인(236)이 설치되어 있다.
1차침전조(240)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(241)과;
슬러지 포집과 함수율 저감을 위한 스크레이퍼수단(242)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 1차 처리수를 차기공정인 2차가변응집반응조(310)로 이동시키는 월류수단(243)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 집수된 슬러지를 상기 슬러지재폭기조(250)로 이송하기 위한 1차 슬러지배출관(244)과;
상기 슬러지재폭기조(250)에는 침전된 것을 전단계인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 반송하기 위한 슬러지반송수단(251)으로 구성되어 있다.
여기서, 정류수단(241)은 유입수가 유입되는 유입관(241a)과 슬러지가 중심부로 수집되게 하부에 경사면을 갖는 정류장치(241b)로 구분할 수 도 있다.
여기서, 정류장치(241b)는 전체가 원통형일 수 도 있다.
그리고, 스크레이퍼 수단(242)은 상부에 감속기(242a)가 배치되고 이 구동축을 따라 단부에는 농축스크레이퍼(242b)가 형성될 수 있다.
여기서, 농축스크레이퍼(242b)는 경사형 집수홉바가 될 수 있다.
상기 월류수단(243)은 상부 테두리 내측에 배치되는 월류웨어(243a)와 상기 월류웨어(243a)의 수로를 따라 이동하는 1차 처리수는 슬러지재폭기조(250)를 관통한 유출관(243b)을 따라 이동하는 것으로 되어 있다.
상기 슬러지반송수단(251)은 제어부(60)의 통제에 따라 작용하는 반송펌프(251a)와 반송펌프(251a)와 연결된 반송라인(251b)으로 구분될 수 있다.
그리고, 슬러지재폭기조(250) 하부에는 실내에 충분한 폭기가 이루어질 수 있도록 기포상태로 만든 공기를 공급하는 산기장치(252)가 저부에 배치되어 있다.
상기 2차가변응집반응조(310)에는 경계벽(PW)을 중심으로 일측에는 가변실(311)과 타측에는 응집실(312)로 구분되고, 상기 가변실(311)에는 단위면적당 60%이상 차지하여 저밀도 미생물의 활성을 위한 단섬사 생물막 활성수단(313)와; 상기 응집실(312)에는 응집제인 무기계나 고분자 유기계를 투여하여 응집력을 높이는 약품공급수단(314)과; 가변실(311)과 응집실(312) 상부에는 1차처리수가 이동하는 유입구(315)와 유출구(316)로 형성되어 있고, 가변실(311) 하부에는 생물학적 미생물 활성화를 위한 산기장치(317)가 배치되고, 응집실(312) 하부에는 공기 교반기(318)와 연결된 교반조절밸브(319)가 배치되어 있다.
여기서, 약품공급수단(314)은 약품을 저장하는 약품탱크(314a)와 약품탱크(314a)에 저장된 것을 펌프작용을 하여 응집실(312)로 낙하하기 위한 약품펌프(314b)로 구성될 수 있다.
상기 2차응집침전조(320)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(321)과; 혼합슬러지 집수기능을 갖는 스크레이퍼수단(322)과; 2차응집침전조(320) 하부에는 집진된 슬러지를 전 공정인 응집실(312)로 반송하기 위한 슬러지반출수단(323)과; 상기 스크레파 수단에 의해 침전된 슬러지와 분리된 2차처리수는 상부의 형성된 월류웨어(324)와 유출구(325)에 의해 차기공정인 소독방류조(410)로 이동시키는 것으로 구성되어 있다.
상기 정류수단(321)은 유입수가 유입되는 유입관(321a)과 슬러지가 중심부로 포집되게 하부에 경사면을 갖는 정류장치(321b)로 구분할 수 도 있다.
스크레이퍼수단(322)은 상부에 감속기(322a)가 배치되고 이 구동축을 따라 단부에는 스크레이퍼(322b)가 형성될 수 있다.
여기서, 스크레이퍼(322b)는 경사형 집수홉바가 될 수 있다.
상기 슬러지반출수단(323)은 하부에 슬러지배출관(323a)이 배치되고 슬러지배출관(323a)과 연결된 슬러지배출라인(323b)은 슬러지반송펌프(323c)와 연결될 수 있다.
소독방류조(410)에는 2차처리수가 유입되는 유입구(414)가 상부에 배치되고 유입구(414) 대향된 위치에는 방류구(413)가 배치되어 있다.
상기 유입구(414)의 소정의 위치에는 UV살균기(411)가 배치되며, UV살균기(411) 대향된 위치의 받침편(415)에는 유량계(412)가 배치되며, 슬러지조(420)는 슬러지농축실(421)과 슬러지저장실(422)로 구분되어 구성된다.
여기서, 슬러지농축실(421)에는 슬러지배출라인(323b)과 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용은 다음과 같다.
먼저, 도3에 도시된 바와 같이 침사조(110)의 유입구(111)로 하수가 유입되면 스크린(112)에 의해 하수에 포함된 협잡물이 필터링하게 되고, 침사조(110) 바닥면에는 무기계의 침사성(沈沙性) 토사류가 침전된다.
1차 협잡물과 침사성이 필터링한 하수는 유출구(113)를 통해 유량조정조(120)의 유입된다. 이때 유량조정조(120)에서는 2가지 수단이 있는데, 그 하나는 유입되는 하수의 유입량의 자율(自律) 유입에 따라 대처할 수 있는 것으로 만약 단시간에 과다 유입되어 유량조정조(120)에 상층부까지 도달되면 되면 제어부는 유량제어이송펌프(121a)를 가동하여 차기공정인 혐기조(210)와 무산소조(220) 각각에 유량배출라인(121d)로 분배 이송하게 된다. 또 하나는 유량조정조(120)에 수용된 하수에는 침전물이 포함하고 있는데 이때 이러한 침전물이 바닥면에 침전되지 않도록 유량교반기(122)가 지속적으로 작용하게 된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 유량배출라인(121d)을 따라 이동한 하수는 혐기조(210)에서 낙하되고, 슬러지재폭기조(250)에서 반송펌프(251a)에 의해 반송된 활성화한 슬러지를 1:0.3~0.4 비율로 교반기(212)로 혼합하여 미생물의 스트레스에 의한 탈인(인화합물)을 하게하고, 혼합이 장기간 사용할 때 발생되는 무기계 침전물은 무기계슬러지배출라인(211)(221)로 인발하여 무기계슬러지포집탱크(50)로 수집된다.
이후, 안정화된 유입수는 혐기조(210) 상부에 배치된 단락방지패널(214)을 경유 유출구(213)를 통과하여 무산소조(220)로 유입된다.
상기 유출구(213)를 통과한 유입수와 유량조정조(120)에서 유입된 원수와 차기공정인 1차부유접촉호기조(230)의 반송펌프(235)의 반송라인(236)에 의해 반송된 질산화물을 1:1~1:1.2 비율로 무산소조(220)에 설치된 교반기(222)로 혼합하여 무 산소 여건에 의한 탈질반응이 진행한다.
이때, 무산소조(220)의 장기간 사용에 따른 무기계 갯벌 형상의 침적물의 누적에 의해 무산소조의 용적감소와 침전물에 의한 교반기(222)의 기능 저하를 방지하기 위하여 하부의 무기계배출라인(221)으로 인발하여 무기계슬러지포집탱크(50)로 수집된다.
이후, 안정화된 유입수는 무산소조(220) 상부에 배치된 단락방지패널(224)을 경유 유출구(223)를 통과하여 1차부유접촉호기조(230)로 유입된다.
참고로, 상기 혐기조(210)와 무산소조(220)의 각기 공정 내에서는 필요량의 유기 탄소원을 소모할 수 있도록 하여 C/P와 C/N비의 조절이 용이한 기능을 갖도록 하는 제1단계인 유입단계를 공통적으로 작용을 하는 것이다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 호기계의 주처리 기능과 질산화 기능을 갖는 1차부유접촉호기조(230)에서는 유입수와 함께 슬러지재폭기조(250)의 반송펌프(251a)의 반송라인(251)에 의해 반송된 부유성계의 슬러지가 혼합되어 내활성 슬러지인 MLSS를 4000~5000㎎/ℓ 범위로 유지시키면서 유기물의 제거와 질산화 반응을 유도하며, 하부에 배치된 산기장치(234)에서 산소공급을 하여 수류의 순환과 DO공급에 의해 부유성 부착성 미생물이 성장하게 된다.
이때, 반송펌프(235)는 역방향의 무산소조(220)에 반송라인(236)을 통하여 질산화물을 공급하게 된다.
또한, 종오니보유 섬유사담체(231)는 부유미생물의 변화나 과다한 인출 등 유출 현상 시 종균의 역할을 하게 된다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 생물학적 정화단계의 최후 공정인 1차침전조(240)에서는 상부 수면에 설치된 유입관(241a)으로 유입수가 유입되고, 몸통이 원형이면서 하부에 경사면을 갖는 정류장치(241b)에 의해 유입된 유입수의 유속을 완화시킴과 동시에 그 중심부로 생물학적 리듬에 의해 플록(floc)응집이 자연스럽게 유도되어 슬러지가 수집될 수 있도록 하였다.
또한, 스크레이퍼수단(242)에서 감속기(242a)가 구동하면 그 단부에 축설된 농축스크레이퍼(242b)가 구동하면서 슬러지 집수기능과 슬러지의 함수율 저감을 위한 수단과, 1차침저조(240)의 수리흐름을 제어 정립하는 수단을 동시에 갖는다.
상기 전술된 바와 같이 농축스크레이퍼(242b)에 의해 중심부로 침전물이 포집되면 물과 슬러지가 최대한 분리되면서 하부에 침전물은 1차 슬러지배출관(244)을 통하여 슬러지재폭기조(250)로 이송되고,
분리된 1차 처리수는 1차침전조(240) 상부 외주면에 설치된 월류웨어(243a)를 일정하게 경유하면서 유출관(243b)을 따라 2차가변응집반응조(310)로 이동하게 된다.
또한, 슬러지재폭기조(250)에 설치된 산기장치(252)는 침전시간 및 슬러지집수시간 등에 의해 DO부족에 따른 슬러지 성상변화를 방지하고, 반송펌프(251a)는 전 공정인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 슬러지를 반송하여 전 공정에서 활력을 증진시키는 기능과 함께 탈인반응 방지 역할을 한다.
그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 가변응집기능을 갖고 있는 2차가변응집반응조(310)는 생물학적 2차단계와 화학적 단계의 공정을 병합하는 것으로서, 가변실(311)에 배치된 단섬사 생물막 활성수단(313)는 저밀도 미생물을 활성화 시키고, 하부에 설치된 산기장치(317)는 공급된 공기에 의해 생물막 미생물의 활성화를 하게 된다.
응집실(312)에는 차기 공정인 2차응집침전조(320)의 슬러지반송펌프(323c)에 의해 반송된 가변슬러지를 공급받아 응집슬러지의 응집 플록을 증대시키고, 미처리된 N,P 및 그 처리효율을 증가시키고자 할 때에는 약품탱크(314a)에 저장된 무기계나 고분자계 응집제 등을 약품펌프(314b)로 공급함과 동시에 응집실(312) 하부에 배치된 산기형 교반기(318)와 교반조절밸브(319)를 조절교반하게 된다.
한편, 2차응집침전조(320)에서는 도 8에 도시된 바와 같이 상부 수면에 설치된 유입관(321a)으로 유입수가 유입되고, 몸통이 원형이면서 하부에 경사면을 갖는 정류장치(321b)에 의해 유입된 유입수의 유속을 완화시킴과 동시에 자중에 의한 침전성 증대 및 수리속도 변화에 의한 침전력이 증가되면서 하부에 침전되고, 침전슬러지는 스크레이퍼수단(322)의 스크레이퍼(322b)에 의해 포집되며, 침전된 혼합슬러지는 하부에 배치된 슬러지배출관(323a)로 유입되어 슬러지반송펌프(323c)에 의해 전 공정인 응집실(312) 또는 차기 공정인 슬러지 농축실(421)로 이송된다.
상기와 같이 침사조(110)와 유량조정조(120)와, 혐기조(210),무산소조(220), 1차부유접촉호기조(230), 1차침전조(240), 슬러지재폭기조(250)와, 2차가변응집반응조(310), 2차응집침전조(320)
를 통과한 최종 처리수는 월류웨어(324)와 유출구(325)를 따라 차기 공정인 소독방류조(410)로 유입된다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 소독방류조(410)에서는 UV살균기(411)로 소독하고, 처리수의 유입량은 유량계(412)가 계측하여 방류구(413)로 방류하게 된다.
상기와 같이 유입수에 대한 방류수의 수질결과를 아래와 같이 표로 나타내었다.
이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 발명자가 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
10: 유입단계 110: 침사조
120: 유량조정조 121: 유량이송수단
20: 생물학적 반응단계 210: 혐기조
211: 무기계 슬러지배출라인 220: 무산소조
221: 무기계 슬러지배출라인 230: 1차부유접촉호기조
231: 종오니보유 섬유사담체 240: 1차침전조
241: 정류수단 242: 스크레이퍼수단
243: 월류수단 244: 슬러지배출관
250: 슬러지재폭기조 251: 슬러지반송수단
30: 가변형 생물화학적 단계 310: 2차가변응집반응조
311: 가변실 312:응집실
313: 생물막 활성수단 314: 약품공급수단
320: 2차응집침전조 321: 정류수단
322:스크레이퍼수단 323: 슬러지반출수단
324: 월류웨어 40: 방류단계
410: 소독방류조 411: UV살균기
412: 유량계 413: 방류구
420; 슬러지조 421: 슬러지농축실
422: 슬러지저장실 50: 무기계슬러지포집탱크
PW: 경계벽 60: 제어부
611: 송풍기 612: 분할송풍라인
120: 유량조정조 121: 유량이송수단
20: 생물학적 반응단계 210: 혐기조
211: 무기계 슬러지배출라인 220: 무산소조
221: 무기계 슬러지배출라인 230: 1차부유접촉호기조
231: 종오니보유 섬유사담체 240: 1차침전조
241: 정류수단 242: 스크레이퍼수단
243: 월류수단 244: 슬러지배출관
250: 슬러지재폭기조 251: 슬러지반송수단
30: 가변형 생물화학적 단계 310: 2차가변응집반응조
311: 가변실 312:응집실
313: 생물막 활성수단 314: 약품공급수단
320: 2차응집침전조 321: 정류수단
322:스크레이퍼수단 323: 슬러지반출수단
324: 월류웨어 40: 방류단계
410: 소독방류조 411: UV살균기
412: 유량계 413: 방류구
420; 슬러지조 421: 슬러지농축실
422: 슬러지저장실 50: 무기계슬러지포집탱크
PW: 경계벽 60: 제어부
611: 송풍기 612: 분할송풍라인
Claims (9)
- 유입단계(10)인 침사조(110)와 유량조정조(120)와, 생물학적 반응단계(20)인 혐기조(210), 무산소조(220), 1차부유접촉호기조(230), 1차침전조(240), 슬러지재폭기조(250)와, 가변형 생물화학적 단계(30)인 2차가변응집반응조(310), 2차응집침전조(320)와, 방류단계(40)인 소독방류조(410)와 슬러지조(420)로 구성되는 하수고도처리 장치에 있어서,
상기 유량조정조(120)와 혐기조(210)간과 또는 유량조정조(120)와 무산소조(220)간에는 유량조정조(120)에 담수된 유량을 일정량씩 분배 이송할 수 있는 유량이송수단(121)과;
상기 혐기조(210)와 무산소조(220)에는 현탁한 무기부유물이 침전된 슬러지를 포집하는 무기계슬러지포집탱크(50)와 이와 연결되어 슬러지를 반출시키는 무기계 슬러지배출라인(211)(221)과;
상기 1차부유접촉호기조(230)가 적어도 하나이상 배치되며, 각각의 내부에 는 미생물의 종배양을 위하여 적어도 하나 이상의 종오니보유 섬유사담체(231)와; 상기 1차침전조(240)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(241)과;
슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(242)과;
상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 1차처리수를 차기공정인 2차가변응집반응조(310)로 이동시키는 월류수단(243)과; 상기 스크레이퍼수단에 의해 침전된 슬러지를 상기 슬러지재폭기조(250)로 이송하기 위한 슬러지배출관(244)과;
상기 슬러지재폭기조(250)에는 침전된 것을 전단계인 혐기조(210)와 1차부유접촉호기조(230)로 반송하기 위한 슬러지반송수단(251)과;
상기 2차가변응집반응조(310)에는 경계벽(PW)을 중심으로 일측에는 가변실(311)과 타측에는 응집실(312)로 구분되고, 상기 가변실(311)에는 저밀도 미생물의 활성을 위한 생물막 활성수단(313)과;
상기 응집실(312)에는 응집제인 무기계나 고분자 유기계를 투여하여 응집력을 높이는 약품공급수단(314)과;
상기 1차부유접촉호기조(230),슬러지재폭기조(250), 2차가변응집반응조(310) 각각에는 제어부(60) 통제에 의해 작용하는 송풍기(611)와;
상기 송풍기(611)와 연결된 다수의 분할송풍라인(612)과;
상기 2차응집침전조(320)에는 유입된 유입수의 유속을 완화시키는 정류수단(321)과;
슬러지 집수기능 및 슬러지 함수율 저감을 위한 슬러지 스크레이퍼수단(322)과;
2차응집침전조(320) 하부에는 집진된 슬러지를 전 공정인 응집실(312)로 반송하기 위한 슬러지반출수단(323)과; 상기 스크레이퍼 수단에 의해 침전된 슬러지가 분리된 2차처리수를 차기공정인 소독방류조(410)로 이동시키는 월류웨어(324)와;
상기 소독방류조(410)에는 UV살균기(411)와 유량계(412)및 방류구(413)로 되어 있으며, 상기 슬러지조(420)는 슬러지농축실(421)과 슬러지저장실(422)로 구분된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 유량이송수단(121)은 유량제어이송펌프(121a)와 유량계측기(121b)가 유량입력라인(121c)으로 연결되어 있으며, 혐기조(210)와 무산소조(220) 각각의 상층부에는 유량계측기(121b)와 연결된 유량배출라인(121d)이 배치된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 혐기조(210)에는 수용된 유입수의 탈인(인화합물)을 하는 교반기(212)가 저부에 배치되고, 혐기조(210) 측벽에 있는 유출구(213)와 이격된 위치에는 혐기화된 반응수가 통과되는 단락방지패널(214)설치되고, 무산소조(220)에는 수용된 유입수의 탈질(질소)하는 교반기(222)가 저부에 배치되고, 무산소조(220) 측벽에 있는 유출구(223)와 이격된 위치에는 탈질수가 통과되는 단락방지패널(224)이 설치된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 1차침전조(240)의 정류수단(241)은 유입수가 유입되는 유입관(241a)과 슬러지가 중심부로 집진되게 하부에 경사면을 갖는 정류장치(241b)로 구분된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 1차침전조(240)의 스크레이퍼수단(242)은 상부에 감속기(242a)가 배치되고 이 구동축을 따라 단부에는 농축스크레이퍼(242b)가 형성된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 1차침전조(240)의 월류수단(243)은 상부 테두리 내측에 배치되는 월류웨어(243a)와 상기 월류웨어(243a)와 동일한 선상에 있는 슬러지재폭기조(250)를 관통한 유출관(243b)으로 형성된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 슬러지재폭기조(250)의 슬러지반송수단(251)은 제어부(60)의 통제에 따라 작용하는 반송펌프(251a)와 반송펌프(251a)와 연결된 반송라인(251b)으로 형성된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 응집실(312)에 공급하는 약품공급수단(314)은 약품을 저장하는 약품탱크(314a)와 약품탱크(314a)에 저장된 것을 펌프작용을 하여 응집실(312)로 낙하 하기 위한 약품펌프(314b)로 형성된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 2차응집침전조(320)의 슬러지반출수단(323)은 하부에 슬러지배출관(323a)이 배치되고 슬러지배출관(323a)과 연결된 슬러지배출라인(323b)은 슬러지반송펌프(323c)와 연결된 것을 특징으로 하는 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020110019300A KR101075961B1 (ko) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치 |
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| KR1020110019300A KR101075961B1 (ko) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 생물화학적 가변형 하수고도처리 장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101075961B1 true KR101075961B1 (ko) | 2011-10-24 |
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