KR101231210B1 - 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치 및 방법 - Google Patents

유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따라서, 유량조정조, 회분식반응조, 방류수조 등을 포함하여 오수의 유입, 반응, 교반, 침전, 배출 단계를 수행함으로써 오수를 처리하는 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치는, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 측정하는 수위계를 포함하며, 측정된 오수량에 비례하여 회분식 반응조로 오수를 방출하는 유량 조정조; 및 유입된 오수에 대한 반응, 교반 및 침전이 수행되며, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 저장된 오수량에 따라서 상이한 처리가 수행되는 회분식 반응조;를 포함하여 이루어진다.

Description

유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치 및 방법{Advanced Wastewater Treatment Apparatus and method according to change of inflow rate in SBR}
본 발명은 회분식 반응조를 이용하여 오수내의 유기물 및 질소 화합물을 제거하는 고도 처리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 회분식 활성 슬러지 공법을 사용함에 있어서 오수의 유입량이 변동함에 따라서 자동으로 부하를 변경시켜 처리함으로써 오수의 처리 효율을 향상시킨 고도 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
회분식 활성 슬러지 공법은, 혐기성 분해에 의하여 안정화된 유입수를 호기조에서 중온성 미생물의 다량번식을 유도하여 유입된 유기물은 제거하고 암모니아성 질소를 질산화시켜 운전 후속 공정인 휴지기에 최대한 탈질을 유발시키도록 한다. 또한, 혐기조건에서 방출된 인을 호기조건에서 과잉 섭취하도록 하여 후속공정에서 미생물 인발을 통한 인의 제거가 가능하도록 한다.
호기조건이 끝난 후 침전과정에서는 모든 동력설비를 차단하여 호기조를 안정화함으로서 미생물이 호기조 바닥에 침전되도록 하며 이때 호기조건에서 질산화된 질산성 질소가 탈질되도록 유도함으로서 질소의 제거가 가능하다.
침전이 완료되면 처리된 상등수만을 처리수조나 방류조로 이송하며 이송이 완료되면 휴지단계로 넘어간다. 휴지단계에서는 침전슬러지 중 일부를 외부로 인발하여 미생물에 흡수된 인을 제거한다.
이러한 종래의 회분식 활성 슬러지 공법에서는 유입되는 오수의 량에 관계없이 이미 정해진 프로세스에 따라서 오수 처리 과정이 수행되기 때문에 비효율적이었다.
본 발명의 목적은 회분식 활성 슬러지 공법을 사용하는데 있어서 오수의 유입량의 변동에 따라서 자동으로 처리시간을 조절하므로 오수의 처리 효율을 향상시키는 것에 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은, 유량조정조, 회분식반응조, 방류수조 등을 포함하며 호기조에서 오수의 유입, 반응, 교반, 침전, 배출 단계를 수행함으로써 오수를 처리하는 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에 있어서, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 측정하는 수위계를 포함하며, 측정된 오수량에 비례하여 회분식 반응조로 오수를 방출하는 유량 조정조; 및 유입된 오수에 대한 반응, 교반 및 침전이 수행되며, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 저장된 오수량에 따라서 상이한 처리가 수행되는 회분식 반응조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치이다.
본 발명에 따른 회분식 반응조는 제1 및 제2 송풍기와 각각의 송풍기에 연결되어 회분식 반응조에 공기를 분사하는 산기장치 및 퇴적 슬러지 제거 노즐을 구비한다. 유량조정조에 저장된 오수의 수위는 저수위, 중수위 및 고수위, 최고수위로 구분되어 저수위에서는 저부하 모드가 가동되어 회분식반응조에 연결된 제1 및 제2 송풍기들 간헐적으로 가동하므로 미생물의 자산화를 방지하며, 중수위에서는 정상 부하 모드가 가동되어 회분식반응조의 중간레벨까지 오수를 채워 정상 처리가 수행되며, 고수위에서는 상위레벨까지 오수를 채워 정상처리가 이루어진다.
최고수위에서는 고부하 모드가 가동되어 1회 운전시간을 감소시켜서 처리량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회분식 반응조는 내부에 상하 방향으로 이동이 가능한 교반장치를 포함하며, 상기 교반장치는 상기 회분식 반응조의 내부에서 대각선 방향으로 설치되어 오수 유입단계 및 교반 단계에서 동시에 또는 각각 가동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회분식 반응조는 바닥에 퇴적되어 있는 슬러지를 부상시키기 위한 공기 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 산기 장치를 통해서 상기 회분식 반응조로 유입되는 포기량은 유입되는 오수의 농도에 따라서 결정되며, 비포기 구간에는 교반장치가 가동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치는 상기 유량 조정조와 회분식 반응조 사이의 계량조를 더 포함하며, 상기 계량조의 수문을 조절하여 상기 회분식 반응조로 오수가 유입되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치는 상기 회분식 반응조는 유입되는 오수가 낙차에 의해서 기포를 발생하는 것을 방지하기 위한 경사판 유입 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서 상기 유량 조정조는 오수를 농도 및 오수량에 따라서 상기 회분식 반응조로 단계적으로 유입시키기 위해 프로그램에 의해서 조절되는 펌프, 상기 회분식 반응조의 수위에 따라서 부력식으로 상하로 이동하면서 상기 회분식 반응조의 상등수를 선별하여 배출하는 배출장치, 및 미생물의 서식이 용이한 접촉여재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 오수 처리에 관련된 제반 사항들을 제어하도록 PLC (Programmable Logic Controller)가 내장된 시스템 제어반을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 또 다른 일면은, 유량조정조, 회분식반응조, 방류수조 등을 포함하여 오수의 유입, 반응, 교반, 침전, 배출 단계를 수행함으로써 오수를 처리하는 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법에 있어서, 수위계를 사용하여 유량 조정조에 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 측정하며, 측정된 오수량에 비례하여 회분식 반응조로 오수를 방출하는 단계; 및 상기 회분식 반응조에 유입된 오수에 대한 반응, 교반 및 침전을 수행하며, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 저장된 오수량에 따라서 상이한 처리를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 회분식 반응조는 제1 및 제2 송풍기와 각각의 송풍기에 연결된 산기장치 및 퇴적 슬러지 제거 노즐을 통해서 회분식 반응조에 공기를 분사하며, 유량조정조에 저장된 오수의 수위는 저수위, 중수위 및 고수위, 최고수위로 구분되어 저수위에서는 저부하 모드가 가동되어 회분식반응조에 연결된 제1 및 제2 송풍기들 간헐적으로 가동하므로 미생물의 자산화를 방지하며, 중수위에서는 정상 부하 모드가 가동되어 회분식반응조의 중간레벨까지 오수를 채워 정상 처리가 수행되며, 고수위에서는 상위레벨까지 오수를 채워 정상처리가 이루어진다.
최고수위에서는 고부하 모드가 가동되어 1회 운전시간을 감소시켜서 처리량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 회분식 반응조의 내부에서 상하 방향으로 이동이 가능하도록 설치되며 상기 회분식 반응조의 내부에서 대각선 방향으로 설치되는 교반장치는 오수 유입단계 및 교반 단계에서 동시에 또는 각각 가동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 회분식 반응조에 포함된 공기 분사 노즐을 사용하여 바닥에 퇴적되어 있는 슬러지를 부상시키며, 상기 산기 장치를 통해서 상기 회분식 반응조로 유입되는 포기량은 유입되는 오수의 농도에 따라서 결정하며, 비포기 구간에는 교반장치를 가동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 유량 조정조와 회분식 반응조 사이에 배치된 계량조의 수문을 조절하여 상기 회분식 반응조로 오수가 유입되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 상기 회분식 반응조에 경사판 유입장치를 설치하여 상기 회분식 반응조에 유입되는 오수가 낙차에 의해서 기포를 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라서, 프로그램에 의해서 조절되는 펌프를 이용하여 상기 유량 조정조의 오수의 농도 및 오수량에 따라서 상기 오수를 상기 회분식 반응조로 단계적으로 유입시키며, 상기 회분식 반응조의 수위에 따라서 부력식으로 상하로 이동하는 배출장치를 통해서 상기 회분식 반응조의 상등수를 선별하여 배출시키며, 상기 회분식 반응조 내에 접촉여재를 설치하여 상기 회분식 반응조 내에 미생물의 서식이 용이하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치를 실시함으로써 오수의 유입량에 따라서 자동으로 처리 시간을 조절하므로 유입량이 적을경우와 많을 경우, 정상유입의 경우에도 일정한 처리효율을 유지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치의 일 실시예를 도시한 도면;
도2는 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 회분식 반응조의 내부에 수중 교반 장치가 설치된 위치를 도시한 도면;
도3은 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 사용되는 오수 유입시간 조절용 계량조를 도시한 도면; 및
도4는 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 회분식 반응조에서 유입수의 낙차에 의해 기포가 발생하는 것을 방지하기 위한 장치를 도시한 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치는 유량 조정조(100) 및 회분식 반응조(200)와 관련하여 특징을 갖게 되므로, 설명의 편의를 위해서 전체 장치 중에서 일부만을 도시하였다.
유량 조정조(100)에는 처리되어야 하는 오수가 유입되는데, 수위계(미도시)가 설치되어 유입되는 오수의 량을 측정하게 된다. 오수의 량은 소정 레벨로 구분되어 수위계에 의해서 측정될 수 있는데, 예를 들면, 도1에서와 같이 세 개의 레벨, 즉, 저수위(C), 중수위(B) 및 고수위(A)로 구분될 수 있다. 유량 조정조(100)의 오수의 량이 저수위(C)로 측정될 때에는 회분식 반응조(200)는 저부하 모드로 가동된다. 한편, 유량 조정조(100)의 오수의 량이 고수위(A)로 측정될 때에는 유입 펌프(101, 102)에 의해서 오수가 유량 조정조(100)로부터 회분식 반응조(200)로 고수위(A') 만큼 채워지게 된다. 이 때, 회분식 반응조(200)는 고부하 모드로 가동된다.
유량 조정조(100)로부터 회분식 반응조(200)로 오수가 유입될 때에는 일시에 유입하는 것이 아니고 오수의 농도나 오수의 량에 따라서 단계 유입 장치를 사용하여 일정 시간에 걸쳐서 유입할 수 있다. 여기서 단계 유입 장치란 유입 펌프(101, 102)를 온/오프 하여 유입을 조절하는 것으로서, 프로그램에 의해서 유입되는 속도나 량을 조절할 수 있다. 바람직하게는, 부하 모드에 관계없이 약 40분에 걸쳐서 오수를 회분식 반응조(200)에 유입시킬 수 있다. 이 때, 수중 교반 장치(205, 206)를 가동하게 된다.
한편, 저부하 모드에서는 회분식 반응조(200) 내에 설치되는 산기 장치(201)와 퇴적 슬러지 제거 노즐(202)를 간헐적으로 가동시키기 위해서, 각각의 장치에 공기를 불어넣는 제1 및 제2 송풍기(203, 204)를 간헐적으로 동작시키게 된다. 이와 같이 하여, 비록 저부하 모드에서는 실질적인 수처리가 수행되지 않는다 할지라도, 회분식 반응조(200)의 바닥에 존재하는 미생물이 자산화되는 것을 방지하게 된다.
유량 조정조(200)에 오수가 중수위(C~B, B~A구간), 즉, 저수위(C)와 고수위(A) 사이로 채워질 때에는 유입 펌프(101,102)를 통해서 회분식 반응조(200)에 중수위(C'~B', B'~A')로 오수를 채우게 된다. 이 때, 회분식 반응조(200)에서는 기본 공정에 따라서 장치가 운전되어 오수가 처리되는 반응 단계로 넘어가게 된다.
반응 단계에서는, 제1 송풍기(203)를 가동시켜서 산기 장치(201)가 회분식 반응조(200)내에 공기를 불어 넣게 된다. 또한 제2 송풍기(204)를 가동시켜서 퇴적 슬러지 제거 노즐(202)에서 공기가 분사되도록 하여 회분식 반응조(200)의 바닥에 퇴적 슬러지가 고이지 않도록 한다. 이러한 반응 단계는 약 180분 정도 계속될 수 있다.
이어서, 회분식 반응조 내의 오수는 교반 단계를 통해서 교반된다. 교반 단계에서는 수중 교반 장치(205, 206)가 사용된다. 수중 교반 장치(205, 206)는 회분식 반응조(200)의 내부에서 대각선 방향으로 설치될 수 있어서 가동될 때 단시간에 회분식 반응조 내의 오수가 뒤섞이도록 할 수 있다.
수중 교반 장치(205, 206)는 각각 상하로 이동이 가능하도록 하여 회분식 반응조(200) 내의 전체 수위에 걸쳐서 오수가 균일하게 교반되도록 할 수 있다.
교반 단계에서 수중 교반 장치(205, 206)를 가동하는 시간은 약 20분 정도로 설정할 수 있다.
교반 단계에서는 유입 펌프(101, 102)를 가동하여 유량 조정조(100)의 오수가 회분식 반응조(200)에 유입되도록 할 수도 있다.
이어서, 회분식 반응조에서는 침전 단계가 수행된다.
침전 단계에서는 유입 펌프(101, 102), 제1 및 제2 송풍기(203, 204) 및 수중 교반 장치(205, 206)의 동작을 정지시키고 회분식 반응조 내에서 미생물과 상등수를 분리시키게 된다. 침전 단계는 약 60분 동안 수행하게 된다.
침전 단계 후에는 배출 단계가 수행된다. 배출단계는 침전단계에서 분리된 상등수를 처리 수조(미도시)로 배출하는 것으로서, 약 40분 정도 수행된다.
상등수를 배출할 때에는, 상등수 배출 장치(207)를 사용할 수 있다. 본 상등수 배출 장치(207)로는 부력식 상등수 배출 장치를 채용하여 사용할 수 있는데, 수위에 따라서 상하로 이동이 가능하며, 최고 수위에서 약 200mm 아래쪽의 처리수 만을 선별하여 처리 수조로 배출하도록 할 수 있다.
침전 후의 최고 수위에는 스컴 성분(이물질)이 있을 수 있으며, 회분식 반응조(200)의 아랫 부분에는 슬러지(미생물)이 있어서, 최고 수위 약간 아랫부분의 처리수만을 배출함으로써 처리 효율을 높일 수 있게 된다.
배출 단계 후에는 휴지 단계가 이어진다. 휴지 단계에서는 회분식 반응조(200)가 휴지 모드로 들어가게 되어 다음 수처리를 대비하게 된다. 휴지 단계는 바람직하게는 약 20분간 지속될 수 있다. 물론 이때에는 유입 펌프, 송풍기, 상등수 배출 장치 및 수중 교반 장치가 동작하지 않고 휴지 모드에 놓이게 된다.
이상은 회분식 반응조에 처리할 오수가 중수위로 채워졌을 때의 기본 부하 모드에서 수처리가 이루어지는 과정을 설명하였다.
유량 조정조(100)에 오수가 고수위(A)로 채워지면, 회분식 반응조(200)는 고부하 모드로 동작하게 된다. 즉, 유입 단계로서, 유량 조정조(100)로부터 회분식 반응조(200)로 오수가 공급되어 고수위(A')까지 채워지게 되며, 이 때 유입 펌프(101,102) 및 수중 교반 장치(205, 206)가 동작하게 되다. 이 때의 유입 시간은 기본 모드에서와 같이 약 40분이 소요된다.
이후 반응 단계에서 송풍기가 동작하여 회분식 반응조(200)에 공기를 공급하게 된다. 반응 시간은 기본 모드에서와 같이 약 180분이 소요된다.
이어서 교반 단계가 이어지고, 회분식 반응조(200)에서 교반이 발생하게 된다. 이 때 수중 교반 장치(205, 206)가 동작하게 되며, 유입 펌프(101,102)는 선택적으로 동작할 수 있다. 교반 시간은 약 20분이 소요될 수 있다.
계속해서 침전 단계가 이어지게 되는데, 이 때 미생물과 상등수가 분리된다. 침전은 약 60분간 지속될 수 있다.
배출 단계에서는 침전 단계에서 분리된 상등수를 배출시키게 되는데, 이 때 상등수 배출 장치를 이용할 수 있다. 상등수 배출 장치에 대해서는 기본부하 모드에서 설명한 바와 같다. 배출은 약 40분간 이루어질 수 있다.
이어서 휴지 단계가 따르게 되는데, 기본 부하 모드에서는 약 20분간 휴지 시간을 가졌으나, 고부하 모드에서는 휴지 시간을 갖지 않고, 바로 유입 단계로 들어가게 된다. 따라서, 고부하 모드에서는 기본 부하 모드에 비해서, 휴지 시간만큼 시간이 줄어들게 된다. 기본 부하 모드의 전체 처리 시간이 약 360분인 것에 비해서 고부하 모드에서는 전체 처리 시간이 약 340분이 되어 약 20분이 줄어들게 된다. 따라서 줄어든 시간만큼 오수의 처리량이 증가하게 된다.
고부하 모드, 즉, 회분식 반등조에 오수가 고수위로 채워진 상태에서 수처리 시간이 줄어들게 되므로, 기본 부하 모드로만 가동시켰을 때에 비해서 1일 수처리 량은 현저하게 증가하게 된다.
도2는 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 회분식 반응조의 내부에 수중 교반 장치가 설치된 위치를 도시한 입면도이다.
도2에서 볼 수 있듯이, 수중 교반 장치(205, 206)는 회분식 반응조(200)의 내측에서 대각선 방향으로 설치되어 있고, 처리 공정 중 오수 유입 단계 및 교반 단계에서 순차적으로 가동하게 된다. 수중 교반 장치(205, 206)의 동작에 의해서 오수가 이동 및 회전하게 되고 이 회전으로 인해서 교반 능력이 향상됨을 알 수 있다.
한편 수중 교반 장치(205, 206)는 상하 방향으로 이동이 가능하게 하여, 하방 및 상방에서 오수를 회전시켜서 회분식 반응조(200) 내부 전체에 걸쳐서 교반이 더욱 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
수중 교반 장치는 후술되는 시스템 제어반에 의해서 일정 프로그램에 따라서 동작하도록 할 수 있는데, 복수의 교반 장치가 동시에 가동하도록 하거나 각각 가동하도록 프로그램하여 처리 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
산기 장치(201)를 통해서 회분식 반응조(200) 내에 공기를 공급하는 포기 구간을 설정할 수 있는데, 오수의 농도에 따라서 포기량을 조절할 수 있다. 즉, 오수의 농도가 높을 때에는 포기 구간을 더 길게 그리고 자주 설정하여 포기량을 증가시킬 수 있다. 이 때, 공기 공급이 중지되는 비포기 구간에서는 수중 교반 장치(205, 206)를 가동시켜서 슬러지의 침전을 방지할 수 있다.
도3은 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 사용되는 오수 유입 시간 조절용 계량조를 도시한 도면이다.
오수 유입 시간 조절용 계량조는 도1에서 도면 부호 300 으로 도시되어 있다. 전술된 바와 같이, 유입 오수량에 따라서 유입 시간을 조절하는 것이 필요할 수 있는데, 이를 위해서 유량 조정조(100)와 회분식 반응조(200) 사이에 오수 유입 시간 조절용 계량조(300)를 설치하여 오수가 유입되는 시간을 조절하게 된다. 오수 유입 시간은 전술된 바와 같이, 기본 부하 모드 및 고부하 모드에서 공히 40분 정도이나, 이 시간을 조절하기 위해서 계량조의 수문(301)을 통제할 수 있다. 즉, 계량조로부터 회분식 반응조로 오수를 공급하는 계량조의 수문(301)을 크게 또는 적게 개방하여 오수의 유입 시간을 30분 또는 50분으로 변동시킬 수 있다. 계량조(300)에는 유량 조정조로 통하는 관(302)을 갖어서 이 관을 개방 또는 폐쇄하므로 계량조 내의 오수 량을 조절할 수 있다.
도4는 본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 회분식 반응조에서 유입수의 낙차에 의해 기포가 발생하는 것을 방지하기 위한 장치를 도시한 도면이다.
회분식 반응조로 오수가 유입되는 부분에는 기포 제거 장치(208)가 설치되어, 유입되는 오수의 낙차에 의해서 발생되는 기포를 제거하게 된다. 낙차에 의해서 기포가 발생되면 산소가 유입되어 수처리 효율이 감소될 수 있는데, 이를 방지하기 위해서 회분식 반응조로 오수가 유입되는 부분에 기포 제거 장치(208)로서 경사판을 설치한다. 이 때, 유입되는 오수가 직접 반응조(200)로 떨어지지 않고, 경사판을 타고 반응조의 측벽면(209)을 따라서 유입되므로 낙차에 의한 기포가 발생되는 것을 방지하게 된다.
본 발명에 따라서 오수를 회분식 반응조로 유입할 때, 일시에 유입하는 것이 아니고 오수의 농도나 오수량에 따라서 단계적으로 유입하도록 할 수 있다. 이를 위해서 유입 펌프 가동을 조절할 수 있는데, 오수의 농도 및 오수량을 고려하여 유입 펌프의 온/오프 시간을 제어할 수 있다. 이는 오수의 농도, 오수량 등을 변수로 하여 프로그램에 의해서 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에서 수행되는 전반적인 수처리 공정은 PLC가 내장된 시스템에 의해서 제어될 수 있다. 즉, 제어반에서는 인입 센서류, 예를들면, 레벨 스위치, 유량계 등을 감지하여 PLC에 입력된 프로그램에 의해서 모터류, 즉, 수중 펌프, 교반기 등을 제어하게 된다.
뿐만 아니라, 각 공정의 시간 조절, 유입 오수량의 변동에 대한 저부하 모드/고부하 모드 변경, 현재의 공정 표시 등 모든 공정이 시스템 제어반에 의해서 수행될 수 있다.
회분식 반응조에는 수많은 미생물이 존재하게 되며, 이러한 미생물에 의해서 유입되는 오수를 적절히 처리하게 된다. 그런데 이러한 미생물은 유입되는 오수의 농도 및 유량 변동에 따라서 적응성이 떨어지게 되고 이로 인해서 수처리 효율이 감소될 수 있다.
본 발명에 따라서 회분식 반응조에는 미생물이 서식하는데 도움이 되는 접촉 여재(미도시)를 설치하게 된다. 이와 같은 접촉 여재에 미생물이 잘 달라붙어서 유입 오수의 농도 및 오수량이 변화한다 할지라도 강한 적응성을 갖게 되며 이로 인해서 오수의 처리 효율을 높게 유지시키는 것이 가능하게 된다.
이상에서 설명된 본 발명에 따른 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다.
그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 유량 조정조
101, 102: 유입 펌프
A, B, C, A', B', C' : 수위
200: 회분식 반응조
201: 산기 장치
202: 퇴적 슬러지 제거 노즐
203: 제1 송풍기
204: 제2 송풍기
205, 206: 수중 교반 장치
207: 상등수 배출 장치
208: 기포 제거 장치
209: 측벽면
300: 계량조

Claims (16)

  1. 유량조정조, 회분식반응조 방류수조 등을 포함하여 오수의 유입, 반응, 교반, 침전, 배출 단계를 수행함으로써 오수를 처리하는 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치에 있어서,
    유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 측정하는 수위계를 포함하며, 측정된 오수량에 비례하여 회분식 반응조로 오수를 방출하는 유량 조정조; 및
    유입된 오수에 대한 반응, 교반 및 침전이 수행되며, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 저장된 오수량에 따라서 상이한 처리가 수행되는 회분식 반응조;를 포함하되,
    상기 회분식 반응조는 내부에 상하 방향으로 이동이 가능한 교반장치를 포함하며, 상기 교반장치는 상기 회분식 반응조의 내부에서 대각선 방향으로 설치되어 오수 유입단계 및 교반 단계에서 동시에 또는 각각 가동되는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회분식 반응조는 제1 및 제2 송풍기와 각각의 송풍기에 연결되어 회분식 반응조에 공기를 분사하는 산기장치 및 퇴적 슬러지 제거 노즐을 구비하며, 상기 회분식 반응조에 저장된 오수의 수위는 저수위, 중수위 및 고수위로 구분되어 저수위에서는 저부하 모드가 가동되어 상기 제1 및 제2 송풍기들 간헐적으로 가동하므로 미생물의 자산화를 방지하며, 중수위에서는 정상 부하 모드가 가동되어 정상 처리가 수행되며, 고수위에서는 고부하 모드가 가동되어 1회 운전시간을 감소시켜서 처리량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회분식 반응조는 바닥에 퇴적되어 있는 슬러지를 부상시키기 위한 공기 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 산기 장치를 통해서 상기 회분식 반응조로 유입되는 포기량은 유입되는 오수의 농도에 따라서 결정되며, 비포기 구간에는 교반장치가 가동되는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유량 조정조와 회분식 반응조 사이의 계량조를 더 포함하며, 상기 계량조의 수문을 조절하여 상기 회분식 반응조로 오수가 유입되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 회분식 반응조는 유입되는 오수가 낙차에 의해서 기포를 발생하는 것을 방지하기 위한 경사판 유입 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유량 조정조는 오수를 농도 및 오수량에 따라서 상기 회분식 반응조로 단계적으로 유입시키기 위해 프로그램에 의해서 조절되는 펌프, 상기 회분식 반응조의 수위에 따라서 부력식으로 상하로 이동하면서 상기 회분식 반응조의 상등수를 선별하여 배출하는 배출장치, 및 미생물의 서식이 용이한 접촉여재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    오수 처리에 관련된 제반 사항들을 제어하도록 PLC (Programmable Logic Controller)가 내장된 시스템 제어반을 포함하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 장치.
  10. 유량조정조, 회분식반응조, 방류수조 등을 포함하여 오수의 유입, 반응, 교반, 침전, 배출 단계를 수행함으로써 오수를 처리하는 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법에 있어서,
    수위계를 사용하여 유량 조정조에 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 측정하며, 측정된 오수량에 비례하여 회분식 반응조로 오수를 방출하는 단계; 및
    상기 회분식 반응조에 유입된 오수에 대한 반응, 교반 및 침전을 수행하며, 유입된 오수의 량을 소정 레벨로 구분하여 저장된 오수량에 따라서 상이한 처리를 수행하는 단계;를 포함하되,
    상기 유량 조정조와 회분식 반응조 사이에 배치된 계량조의 수문을 조절하여 상기 회분식 반응조로 오수가 유입되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회분식 반응조는 제1 및 제2 송풍기와 각각의 송풍기에 연결된 산기장치 및 퇴적 슬러지 제거 노즐을 통해서 회분식 반응조에 공기를 분사하며, 상기 회분식 반응조에 저장된 오수의 수위를 저수위, 중수위 및 고수위로 구분하여 저수위에서는 저부하 모드로 가동하여 상기 제1 및 제2 송풍기들 간헐적으로 가동하므로 미생물의 자산화를 방지하며, 중수위에서는 정상 부하 모드로 가동하여 정상 처리를 수행하며, 고수위에서는 고부하 모드를 가동하여 1회 운전시간을 감소시켜서 처리량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 회분식 반응조의 내부에서 상하 방향으로 이동이 가능하도록 설치되며 상기 회분식 반응조의 내부에서 대각선 방향으로 설치되는 교반장치는 오수 유입단계 및 교반 단계에서 동시에 또는 각각 가동시키는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 회분식 반응조에 포함된 공기 분사 노즐을 사용하여 바닥에 퇴적되어 있는 슬러지를 부상시키며, 상기 산기 장치를 통해서 상기 회분식 반응조로 유입되는 포기량은 유입되는 오수의 농도에 따라서 결정하며, 비포기 구간에는 교반장치를 가동시키는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 유량 조정조와 회분식 반응조 사이에 배치된 계량조의 수문을 조절하여 상기 회분식 반응조로 오수가 유입되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 회분식 반응조에 경사판 유입장치를 설치하여 상기 회분식 반응조에 유입되는 오수가 낙차에 의해서 기포를 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    프로그램에 의해서 조절되는 펌프를 이용하여 상기 유량 조정조의 오수의 농도 및 오수량에 따라서 상기 오수를 상기 회분식 반응조로 단계적으로 유입시키며, 상기 회분식 반응조의 수위에 따라서 부력식으로 상하로 이동하는 배출장치를 통해서 상기 회분식 반응조의 상등수를 선별하여 배출시키며, 상기 회분식 반응조 내에 접촉여재를 설치하여 상기 회분식 반응조 내에 미생물의 서식이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 유입량 변동에 따른 회분식 활성 슬러지 공법의 고도 처리 방법.
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