KR101090736B1

KR101090736B1 - 오,폐수 처리장치

Info

Publication number: KR101090736B1
Application number: KR1020090056792A
Authority: KR
Inventors: 이종래
Original assignee: 지유 주식회사
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2011-12-08
Also published as: KR20100138319A

Abstract

본 발명은 오,폐수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오,폐수가 집수조로 집수되면 이 오,폐수는 오,폐수 처리장치를 통과하는 과정에서 오,폐수에 함유된 협잡물 및 슬러지가 효과적으로 제거 정화처리 되게 함은 물론 오,폐수 처리과정에서 버려지는 에너지를 발전하여 오,폐수 처리장치에 사용되는 주변 기기의 동력원으로 사용될 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 집수조 내부에 설치된 상태에서 집수조로 오수가 유입되면 오수에 함유된 협잡물 및 슬러지중 협잡물은 수집 제거한 후 오수와 슬러지를 침전조에 보내는 협잡물제거장치와; 오수에 함유된 일부 슬러지가 상기 침전조에 침전되고 오수가 유량조정조를 거치면서 유입 오수의 유량이 조절된 상태로 유입되면 침전조에서 제거하지 못한 미세 슬러지를 제거하는 드럼스크린과; 상기 드럼스크린을 통과하면서 미세 슬러지가 제거된 오수가 유입되면 적정 유량만을 혐기조와 무산소조로 보내는 계측조와; 상기 무산소조를 거치면서 오염물질이 제거된 오수가 유입되면 내부에 설치된 미생물담체를 이용하여 오수의 유기물을 산화 응집시키는 폭기조와; 상기 폭기조 내에 설치되고 폭기시 폭기조 내에서 발생된 기포와 수류에 의해 움직이면서 전기를 발전하며 발전된 전기는 주변 장치들의 에너지로 재이용하는 전기발전장치와; 상기 폭기조를 통과한 오수가 유입되면 오수에 함유된 슬러지와 물성분을 분리하고 분리된 물성분만 미생물여과조로 보내는 제1탈리액 분리조와; 상기 미생물여과조 내부에 설치되고 오수가 유입되면 미제거된 잔류 미생물을 제거하는 황토세라믹 담체와 상기 미생물 여과조와 연결되고 미제거된 잔류 슬러지를 포함하는 오수가 내부로 유입되면 슬러지를 침전 분리시킴과 동시에 소독방류조로 이동시키는 제2탈리액 분리조로 구성되는 것에 그 특징이 있다.

협잡물제거장치, 드럼스크린, 전기발전장치, 침전조

Description

오,폐수 처리장치{Wast water treatment apparatus}

본 발명은 오,폐수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오,폐수가 집수조로 집수되면 이 오,폐수는 오,폐수 처리장치를 통과하는 과정에서 오,폐수에 함유된 협잡물 및 슬러지가 효과적으로 제거 정화처리 되게 함은 물론 오,폐수 처리과정에서 버려지는 에너지를 발전하여 오,폐수 처리장치에 사용되는 주변 기기의 동력원으로 사용될 수 있도록 한 오,폐수 처리장치에 관한 것이다.

현재 산업이 고도화됨에 따라 환경 오염의 심각성은 인간의 생존을 위협할 정도에 이르렀으며, 특히 가정하수, 공장폐수, 축산폐수 등으로 인한 지하수, 하천 및 바닥의 오염은 물론 토양 오염도 날로 심각해져 가고 있어 사회문제화 되고 있으며, 그 문제를 해결하기 위하여 많은 연구개발과 투자가 이루어지고 있는 실정이다.

오,폐수를 정화하기 위한 처리공법은 여러 가지가 있으나 미생물을 이용한 활성오니공법과 첩촉산화공법이 주로 이용되고 있다. 1999년 8월 9일 개정된 오수, 분료 및 축산폐수에 관한 법률에 의하면 법 개정 이후에 설치되는 오수처리장치의 경우에 방류수 BOD (생물학적 산소요구량), SS(부유물질)가 10PPM이하로 처리하여 야 하나 법 개정 이전에 설치된 오수처리장치에 대해서는 2002년 1월 1일 부터 60PPM으로 강화된 방류수 수질기준이 적용되도록 규정하고 있다.

이에 따라 법 개정 이전에 설치된 오,폐수처리장치는 처리성능의 향상을 위하여 처리시설이 변경 또는 보수되어야 하며 개정이후에 설치된 오수처리장치라 하더라도 오수 배출량 및 농도가 증가하면 용량 확정을 위한 신규시설을 마련해야 한다.

이를 위해 현재 실시되고 있는 방법으로는 기존 시설중 폭기조의 용량을 확장하는 방법, 폭기조 내에 미생물접촉재를 설치하는 방법, 오존산화 등 고도처리기술을 생물학 처리시설의 후단부에 설치하는 방법 및 기존시설을 폐기하고 신규 오,폐수처리장치를 설치하는 방법등이 널리 사용되고 있다.

그러나 이러한 종래 오,폐수처리장치들은 단지 오수에 함유된 슬러지를 분리하고, 슬러지와 분리된 오수는 일정한 과정을 거치면서 필터링 될 수 있도록 하였기 때문에 근본적으로 오수에 함유된 협잡물과 유기물인 인 등은 제거하지 못하는 단점이 있었다.

또한, 오,폐수 처리장치를 가동시 버려지는 에너지를 재이용할 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않기 때문에 오,폐수 처리장치를 가동시 많이 에너지가 소비되는 등의 제반 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 오,폐수가 집수조로 집수되면 이 오,폐수는 오,폐수 처리장치를 통과하는 과정에서 오,폐수에 함유된 협잡물 및 슬러지가 효과적으로 제거 정화처리 될 수 있도록 한 오,폐수 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 오,폐수 처리장치에 전기발전장치를 형성한 후, 상기 전기발전장치를 통하여 오,폐수 처리과정에서 버려지는 에너지가 전기로 발전되어 오,폐수 처리장치에 사용되는 주변 기기의 동력원으로 사용될 수 있도록 한 오,폐수 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 집수조 내부에 설치된 상태에서 집수조로 오수가 유입되면 오수에 함유된 협잡물 및 슬러지중 협잡물은 수집 제거한 후 오수와 슬러지를 침전조에 보내는 협잡물제거장치와;

오수에 함유된 일부 슬러지가 상기 침전조에 침전되고 오수가 유량조정조를 거치면서 유입 오수의 유량이 조절된 상태로 유입되면 침전조에서 제거하지 못한 미세 슬러지를 제거하는 드럼스크린과;

상기 드럼스크린을 통과하면서 미세 슬러지가 제거된 오수가 유입되면 적정 유량만을 혐기조와 무산소조로 보내는 계측조와; 상기 무산소조를 거치면서 오염물질이 제거된 오수가 유입되면 내부에 설치된 미생물담체를 이용하여 오수의 유기물 을 산화 응집시키는 폭기조와;

상기 폭기조 내에 설치되고 폭기시 폭기조 내에서 발생된 기포와 수류에 의해 움직이면서 전기를 발전하며 발전된 전기는 주변 장치들의 에너지로 재이용하는 전기발전장치와;

상기 폭기조를 통과한 오수가 유입되면 오수에 함유된 슬러지와 물성분을 분리하고 분리된 물성분만 미생물여과조로 보내는 제1탈리액 분리조와;

상기 미생물여과조 내부에 설치되고 오수가 유입되면 미제거된 잔류 미생물을 제거하는 황토세라믹 담체와 상기 미생물 여과조와 연결되고 미제거된 잔류 슬러지를 포함하는 오수가 내부로 유입되면 슬러지를 침전 분리시킴과 동시에 소독방류조로 이동시키는 제2탈리액 분리조로 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 오,폐수가 집수로 집수되면 이 오,폐수는 오,폐수 처리장치를 통과하는 과정에서 오,폐수에 함유된 협잡물 및 슬러지가 제거 정화 처리되기 때문에 더욱 효과적으로 오,폐수를 처리할 수 있는 것이다.

또한, 오,폐수 처리장치에 전기발전장치를 형성한 후, 상기 전기발전장치를 통하여 오,폐수 처리과정에서 버려지는 에너지가 전기로 발전되기 때문에 오,폐수 처리장치에 사용되는 주변 기기의 동력원으로 사용될 수 있어 에너지를 절약할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 오,폐수 처리장치의 구성도 이고, 도2는 본 발명에 따른 협잡물제거장치의 요부 확대 구성도 이며, 도3은 본 발명에 따른 스크린박스의 사시도 이며, 도4는 본 발명에 따른 전기발전장치의 구성도 이며, 도5는 본 발명에 따른 전기발전장치의 요부 확대 사시도이다.

본 발명은 도1 내지 도5에서와 같이 오,폐수 처리장치는 크게 협잡물제거장치(20), 드럼스크린(50), 계측조(51), 폭기조(70), 전기발전장치(80), 제1탈리액 분리조(90), 제2탈리액 분리조(93)로 나뉘어진다.

협잡물제거장치(20)는 집수조(10) 내부에 설치된 상태에서 집수조(10)로 오수가 유입되면 오수에 함유된 협잡물 및 슬러지중 협잡물은 수집 제거한 후 오수와 슬러지를 침전조(30)에 보내는 역할을 수행한다.

상기 협잡물제거장치(20)는 집수조(10) 내부 바닥면에 일정한 높이를 가지고 형성되는 "T"자형의 받침대(21)와, 상기 받침대(21) 상단에 안착 고정되고 내부로 오수가 통과할 때 협잡물을 수집하며 한쪽면에 개폐구(23)가 형성되는 바스켓 타입의 스크린박스(22)와, 일단은 상기 스크린박스(22) 상단에 연결되고 타단은 구동모터(24)에 의해 정역 회전하는 드럼(25)에 와이어(26)가 연결된 상태에서 협잡물이 스크린박스(22) 내부에 가득차면 상기한 스크린박스(22)를 상승시킨 후 개폐구(23)를 통하여 협잡물이 제거되게 하는 전동인양기(26)와, 상기 스크린박스(22) 좌우측에 형성되고 스크린박스(22)를 상하 안내하는 인양대(27)로 구성된다.

드럼스크린(50)은 유량조정조(40)와 혐기조(60) 사이에 형성되는데, 상기한 드럼스크린(50)은 침전조(30)에서 제거하지 못한 미세 슬러지를 제거하고, 침전조(30)는 오수에 함유된 일부 슬러지가 침전되게 하며, 유량조정조(40)는 침전조(30)를 통과한 유입 오수의 유량이 조절하여 드럼스크린(50)에 보내도록 구성된다.

계측조(51)는 드럼스크린(50)을 통과하면서 미세 슬러지가 제거된 오수가 유입되면 적정 유량만을 혐기조(60)와 무산소조(61)로 보내며, 폭기조(70)는 무산소조(61)를 거치면서 오염물질이 제거된 오수가 유입되면 내부에 설치된 미생물담체(71)를 이용하여 오수의 유기물을 산화 응집시키도록 구성된다.

전기발전장치(80)는 폭기조 내에 설치되고 폭기시 폭기조 내에서 발생된 기포와 수류에 의해 움직이면서 전기를 발전하며 발전된 전기는 주변 장치들의 에너지로 재이용된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 전기발전장치(80)는 수직 방향으로 형성되는 터빈축(81)과, 상기 터빈축(81) 상하단에 각각 위치하고 내부 고정판(82a)과 외부 고정판(82b)으로 이루어지는 원통형의 터빈(82)과, 상기 내부 고정판(82a)과 외부 고정판(82b) 사이에 다수 형성되고 폭기조(70)에서 발생된 기포의 부상과 수류의 힘을 이용하여 터빈축(81)이 회전되게 하는 터빈날개(83)와, 상기 터빈축(81) 상단에 형성된 구동기어(84)와 기어 또는 V벨트로 연결되고 터빈축(81)의 회전운동시 전력을 생산 발전시키는 발전기(85)로 구성된다.

한편, 상기와 같은 전기발전장치(80)는 터빈축(81)의 회전운동을 발전기(85) 로 생산 발전하는 것으로 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 터빈축(81) 상단에 형성된 구동기어(84)는 기어 또는 V벨트 등을 통하여 유량조정조(40), 혐기조(60), 무산소조(61) 내부에 각각 형성된 교반기(86)와 연결한 후, 터빈축(81) 회전시 구동기어(84)와 연결된 교반기(86)가 작동되게 할 수 있을 것이다.

이러한 교반기(86)는 유량조정조(40), 혐기조(60), 무산소조(61) 바닥에 슬러지가 쌓여 부패하지 않도록 하고, 미생물 농도를 균등하게 교반시켜 주는 역할을 수행한다.

또한, 터빈축(81) 하단에는 스크레파(87)가 일체로 연결 형성되는데, 상기 터빈축(81) 회전시 스크래파(87)도 함께 회전하면서 폭기조(70) 바닥면에서 슬러지가 쌓여 부패되지 않도록 하여 폭기조내 2차 오염을 방지함으로써 안정적인 수질관리가 이루어질 수 있도록 하였다.

이후 상기 폭기조(70)를 통과한 오수가 유입되면 오수에 함유된 슬러지와 물성분을 분리하고 분리된 물성분만 미생물여과조(91)로 보내는 제1탈리액 분리조(90)와; 상기 미생물여과조(91)의 황토세라믹 담체(92)를 통과한 오수의 미제거된 잔류 슬러지를 침전 분리시킨 후 소독 처리된 처리수만을 소독방류조(94)를 통하여 외부로 방류되게 하는 제2탈리액 분리조(93)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명을 사용하기 위해서는 먼저 집수조(10) 내부로 오수가 유입되면 오수에 함유된 협잡물 및 슬러지중 협잡물은 협잡물제거장치(20)가 수집 제거하고 협잡물이 제거된 오수와 슬러지만 침전조(30)로 유입된다.

이를 더욱 상세하게 설명하면 집수조(10) 내부 바닥면에 일정한 높이를 가지 고 형성되는 "T"자형의 받침대(21) 상단에 스크린박스(22)가 안착 고정되어 있고, 이 스크린박스(22)는 전동인양기(26)의 와이어(26)와 연결된 상태에서 집수조(10) 내부에 위치하고 있다.

상기와 같은 상태에서 집수조(10) 내부로 오수가 유입되고, 유입된 오수가 스크린박스(22)를 통과할 때 협잡물은 상기 스크린박스(22) 내부로 수집된다.

협잡물 수집이 완료되면 전동이양기(26)의 구동모터(24)를 작동시켜 와이어(26)를 드럼(25)에 감기게 하면 상기 협잡물이 수집된 스크린박스(22)는 받침대(21)상에서 상부로 상승하게 되고, 상승되는 스크린박스(22)는 인양대(27)를 따라 상부로 이동하게 된다. 상부로 이동된 후에는 스크린박스(22)의 개폐구(23)를 개방한 후 협잡물을 제거하면 되는 것이다.

협잡물이 제거된 오수는 침전조(30)로 유입되면서 오수에 함유된 슬러지는 침전되고 물성분은 부상된다. 침전조(30)를 거친 오수는 유량조정조(40)에서 유량이 조절된 상태로 드럼스크린(50)에 유입되는데, 이때 드럼스크린(50)은 침전조(30)에서 제거하지 못한 미세 슬러지를 제거하게 된다.

드럼스크린(50)을 통과하면서 미세 슬러지가 제거된 오수가 계측조(51)로 유입되면 계측조(51)는 적정 유량만을 혐기조(60)와 무산소조(61)로 보내어 오수에 함유된 오염물질이 제거되게 한다.

무산소조(61)를 거치면서 오염물질이 제거된 오수가 유입되면 폭기조(70)의 내부에 설치된 미생물 담체(71)를 거치는 과정에서 오수의 유기물이 산화 응집되고, 산화 응집된 오수는 제1탈리액 분리조(90)를 통과하면서 오수에 함유된 슬러지 와 물성분이 분리된다.

한편, 폭기조(70) 내에 설치된 전기발전장치(80)는 폭기조(70) 내에서 발생된 기포와 수류에 의해 움직이면서 전기를 발전하며 발전된 전기는 주변 장치들의 에너지로 재이용된다.

즉, 폭기시 폭기조(70)내에서는 기포가 상부로 부상하게 되고, 기포가 부상하는 과정에서 수류가 발생하게 된다. 이때 기포와 수류가 터빈날개(83) 사이를 통과하면서 터빈(82)과 터빈축(81)이 회전함에 따라 구동기어(84)가 회전하고, 회전하는 구동기어(84)와 연결된 발전기(85)는 전력을 생산 발전하는 것이다. 이와 같이 발전된 전기에너지는 오,폐수 처리장치를 가동시 사용되는 에너지로 재이용되거나 또는 주변 기기들의 에너지로 재이용되는 것이다.

제1탈리액 분리조(90)를 통과한 오수는 미생물여과조(91)의 황토세라믹 담체(92)를 거치면서 미제거된 잔류 미생물이 제거되어 제2탈리액 분리조(93)로 보내진다. 그러면 이 제2탈리액 분리조(93)는 오수의 미제거된 잔류 슬러지를 침전 분리시키고, 소독방류조(94)는 소독 처리하여 정화된 오수를 외부로 방류시키는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 오,폐수 처리장치의 구성도

도2는 본 발명에 따른 협잡물제거장치의 요부 확대 구성도

도3은 본 발명에 따른 스크린박스의 사시도

도4는 본 발명에 따른 전기발전장치의 구성도

도5는 본 발명에 따른 전기발전장치의 요부 확대 사시도

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 집수조 20 ; 협잡물제거장치

30 ; 침전조 40 ; 유량조정조

50 ; 드럼스크린 51 ; 계측조

60 ; 혐기조 61 ; 무산소조

70 ; 폭기조 71 ; 미생물 담체

80 ; 전기발전장치 90 ; 제1탈리액 분리조

91 ; 미생물여과조 92 ; 황토세라믹 담체

93 ; 제2탈리액 분리조 94 ; 소독방류조

Claims

집수조(10) 내부에 설치된 상태에서 집수조(10)로 오수가 유입되면 오수에 함유된 협잡물 및 슬러지중 협잡물은 수집 제거한 후 오수와 슬러지를 침전조(30)에 보내는 협잡물제거장치(10)와; 오수에 함유된 일부 슬러지가 상기 침전조(30)에 침전되고 오수가 유량조정조(40)를 거치면서 유입 오수의 유량이 조절된 상태로 유입되면 침전조(30)에서 제거하지 못한 미세 슬러지를 제거하는 드럼스크린(50)과; 상기 드럼스크린(50)을 통과하면서 미세 슬러지가 제거된 오수가 유입되면 적정 유량만을 혐기조(60)와 무산소조(61)로 보내는 계측조(51)와; 상기 무산소조(61)를 거치면서 오염물질이 제거된 오수가 유입되면 내부에 설치된 미생물담체(71)를 이용하여 오수의 유기물을 산화 응집시키는 폭기조(70)와; 상기 폭기조(70) 내에 설치되고 폭기시 폭기조(70) 내에서 발생된 기포와 수류에 의해 움직이면서 전기를 발전하며 발전된 전기는 주변 장치들의 에너지로 재이용하는 전기발전장치(80)와; 상기 폭기조(70)를 통과한 오수가 유입되면 오수에 함유된 슬러지와 물성분을 분리하고 분리된 물성분만 미생물여과조(91)로 보내는 제1탈리액 분리조(90)와; 상기 미생물여과조(91) 내부에 설치되고 오수가 유입되면 미제거된 잔류 미생물을 제거하는 황토세라믹 담체(92)와, 상기 미생물 여과조(91)와 연결되고 미제거된 잔류 슬러지를 포함하는 오수가 내부로 유입되면 슬러지를 침전 분리시킴과 동시에 소독방류조(94)로 이동시키는 제2탈리액 분리조(93)로 구성되는 것을 특징으로 하는 오,폐수 처리장치.