KR101253489B1

KR101253489B1 - 이피이 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법

Info

Publication number: KR101253489B1
Application number: KR1020100077100A
Authority: KR
Inventors: 이원식
Original assignee: 주식회사 지승개발
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2013-04-11
Also published as: KR20120014967A

Abstract

본 발명은 생물반응조의 상부에 안착되는 여과블록 모서리에 각각 높이조절수단을 설치하여 상기 여과블록의 수평 설치를 신속하게 할 수 있도록 함으로써 작업의 효율성을 향상시키고, 상/하 분리되어 사출 성형되어 일체로 결합된 상태로 상기 여과블록에 수직으로 설치되는 다수의 암 스트레이너의 내주연 하부에는 차단턱을 일체로 형성하여 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너 사이로 부유물이나 EPE 여과재가 침투하지 않도록 차단하여 여과의 안정성을 꾀할 수 있고, 상기 생물반응조의 상/하부에 설치되는 세척수단에 의해 생물반응조 내의 슬러지를 용이하게 제거할 수 있도록 하여 전체적으로 여과능력을 크게 향상시킬 수 있는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법을 제공하고자 한다.

Description

이피이 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법{A upward flow type biological filtering appratus using expanded poly ethylene and the method using the same}

본 발명은 도시의 생활하수 및 토양에 의해 오염된 우수 등 폐/하수를 EPE 여재를 이용하여 여과처리하는 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생물반응조의 상부에 안착되는 여과블록 모서리에 각각 높이조절수단을 설치하여 상기 여과블록의 수평 설치를 신속하게 할 수 있도록 함으로써 작업의 효율성을 향상시키고, 상/하 분리되어 사출 성형되어 일체로 결합된 상태로 상기 여과블록에 수직으로 설치되는 다수의 암 스트레이너의 내주연 하부에는 차단턱을 일체로 형성하여 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너 사이로 부유물이나 EPE 여재가 침투하지 않도록 차단하여 여과의 안정성을 꾀할 수 있고, 상기 생물반응조의 상/하부에 설치되는 세척수단에 의해 생물반응조 내의 슬러지를 용이하게 제거할 수 있도록 하여 여과능력을 크게 향상시킬 수 있도록 한 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 폐수 또는 하수를 정화하는 정화장치는 도시의 생활하수나 농촌에서 작물에 주는 비료나 농약 등에 의해 오염된 물을 생물학적, 화학적, 물리적 방법에 의해 정화시켜 수질을 개선한 후 하천이나 강으로 배출하는 장치이다.

수질을 개선하기 위한 종래의 대표적인 생물학적 정화장치는 통상적으로 콘크리트를 타설하여 형성된 일정 공간으로서 일정량의 폐하수가 유입되는 생물반응조와, 상기 생물반응조의 상부에 안착되는 다수의 여과블록과, 상기 여과블록에 다수가 수직으로 매립되게 설치되는 암 스트레이너와 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너와, 상기 여과블록의 하부에 다수의 여과제를 충진하여 폐하수를 여과 및 정화시키는 생물여과층과 상기 생물여과층에 의해 포획된 부유물질이나 슬러지를 역세척방식으로 제거하는 세척수단으로 크게 구성된다.

이와 같은 구성의 종래 정화장치는 설치 및 세척방식에서 많은 문제점이 발생하였는바, 그 일예로는 콘크리트로 타설되어 형성된 생물반응조의 상부면이 수평상태를 유지할 수 없어 안착되는 여과블록의 수평 상태를 유지하기 위해서는 상기 여과블록과 생물반응조의 상부면 사이에 받침판을 끼워넣어 가며 수평을 맞춰야 하는 매우 번거로운 작업을 수행해야 하므로 작업 시간이 장시간 소요되어 작업의 효율성이 크게 저하되는 문제점이 있었고, 상기 여과블록에 매립된 다수의 암 스트레이너와 이 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너 사이에 생긴 틈으로 여과제가 침투하여 정화능력을 크게 저하시키는 문제점 등이 있었다.

한편, 상기 세척수단의 작용은 도 1에 도시된 바와 같이 원수는 저면부의 원수유입펌프(19)로부터 유입되어 여과층(8)을 통과하면서 처리되며, 깨끗한 처리수는 여과층(8) 상단의 저장부(20)에 저장되고 일정량 이상은 계속 월류(overflow)되게 된다.

공기는 블로어(9)로 공기주입밸브(10, 10′)를 통하여 여과층(8) 중간에 위치한 공기주입관(14, 14′)로 공급되는바, BOD를 제거할 경우는 두 공기주입밸브(10, 10′)를 모두 열어 두 공기주입관(14, 14′)을 모두 이용하여 공기를 공급할 수 있고 공기 역세척 할 경우는 상단의 공기주입밸브(10)를 닫아 하단의 공기주입관(14′)만을 이용한다.

상단의 공기주입관(14)만을 이용하는 경우는 폐하수 중의 질소를 제거할 때 여과층(8) 하단에서 탈질작용이 일어나도록 무산소 환경을 만들어 주고, 상부에서는 질산화가 일어나도록 공기를 공급하게 된다.

역세척은 일정기간이 경과하거나 여과층(8)에 슬러지가 많이 쌓여 압력손실이 커져 압력센서(11)로부터 역세척 신호가 전달될 경우 수행되는데, 슬러지 배출밸브(12)를 열면 저장부(20)의 처리수가 위치에너지로 인하여 여과층(8)을 빠른 속도로 하강하여 통과하며 여과층(8)내의 여과재(3)의 유동을 유발하여 여과층(8)에 부착된 슬러지를 세척해 주고, 세척된 슬러지는 배출관(13)을 통하여 배출된다.

이러한 역세척이 끝나면 슬러지 배출밸브(12)를 잠그고 다시 정상운전으로 복귀하게 된다.

상술한 바와 같이 종래의 부유성여과재를 이용한 생물여과장치에 있어서 역세척 방법은 처리수를 여과층(8)으로 낙하시켜서, 그 위치에너지로 부유성여과재에 부착된 미생물막과 여과층(8) 사이에 포획된 부유 고형물인 슬러지를 여과층(8)으로부터 분리하여 제거하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 기술은 처리수가 부유성여과재를 유동시키기 위해서는 충분한 수량과, 여과층에서의 압력손실을 극복하기 위한 수두(head)가 필요하기 때문에 여과층 외에도 처리수 저장탱크(25)가 필요하게 되어 전체 처리장치의 부피가 커지게 되는 단점이 있다.

그리고, 상기 정화장치에는 반드시 점검용 맨홀이 설치되는데, 상기 맨홀은 생물반응조의 상부에 안착된 다수의 여과블록 중 어느 하나 또는 특정 부분에 위치한 여과블록에 설치하여 생물반응조 내부를 점검할 수 있도록 한 것으로서, 상기 맨홀은 여과블록에 삽입, 결합되며 다수의 암수 스트레이너가 설치된 몸체와 상기 몸체의 상부에 일체로 형성된 손잡이를 잡고 몸체를 들어올려 생물반응조 내부를 확인 및 점검할 수 있도록 하였으나, 생물반응조 내부 점검시 상기 맨홀를 들어올린 다음 위치를 이동한 후 맨홀을 바닥에 내려놓게 되면 하부로 돌출된 수 스트레이너가 변형되거나 파손되어 여과제가 배출되는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 최근에 제안된 바 있는 특허등록 제0142581호는 도 2에 도시된 바와 같이 폐하수를 생물학적 분해 및 여과 처리하기 위한 생물여과조(6)와, 상기 생물여과조(6)내에 충진되는 다수의 부유성 생물여과재(3)와, 상기 생물여과재(3)에 부착된 미생물에 공기를 제공하기 위해 여과조(6)에 설치된 공기주입수단(40)을 구비한 폐하수 생물여과 처리장치에 있어서, 역세척 필요시 구동되어 상기 여과조(6)내를 교반시키도록 설치된 교반수단을 더 구비하되, 상기 교반수단은 역세척 개시신호에 의해 구동되는 모터(15)와, 상기 모터(15)에 연결되어 회전하며 여과조(6)내에 설치되는 임펠러(16)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐하수 생물여과장치이다.

그러나, 이와 같은 폐하수 생물여과장치는 그 구조가 매우 복잡하고, 역세척시 운전에 따른 비용이 많이 발생됨은 물론 생물반응조 내의 슬러지를 완벽하게 제거하지 못하여 여과 능력이 종전과 비교하여 크게 증대되지 않아 큰 실효를 거두지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하고, 강화된 수질기준을 만족시킬 수 있도록 본 발명은 생물반응조의 상부에 안착되는 여과블록 모서리에 각각 높이조절수단을 설치하여 상기 여과블록의 수평 설치를 신속하게 할 수 있도록 함으로써 작업의 효율성을 향상시키고, 상/하 분리되어 사출 성형되어 일체로 결합된 상태로 상기 여과블록에 수직으로 설치되는 다수의 암 스트레이너의 내주연 하부에는 차단턱을 일체로 형성하여 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너 사이로 부유물이나 EPE 여과재가 침투하지 않도록 차단하여 여과의 안정성을 꾀할 수 있고, 상기 생물반응조의 상/하부에 설치되는 세척수단에 의해 생물반응조 및 산기관 내부의 슬러지를 용이하고 완전하게 제거할 수 있도록 하여 전체적으로 여과능력을 크게 향상시킬 수 있는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법을 제공하고자 안출된 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 콘크리트를 타설하여 형성된 일정 공간으로서 일정량의 폐하수가 유입되는 생물반응조와, 상기 생물반응조의 상부에 안착되는 다수의 여과블록과, 상기 여과블록에 다수가 수직으로 매립되게 설치되는 암 스트레이너와 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너와, 상기 여과블록의 하부에 다수의 EPE여재를 충진하여 폐하수를 여과 및 정화시키는 생물여과층과, 상기 생물여과층에 의해 포획된 슬러지를 제거하는 세척수단 및 상기 생물반응조의 내부를 점검할 수 있도록 여과블록 사이에 설치되는 점검용 맨홀로 구성하되, 상기 생물반응조의 상부에 안착되는 여과블록의 모서리 부분에 각각 높이조절수단인 너트와 볼트를 설치하여 상기 볼트를 회전시켜 여과블록의 높이를 신속하게 조절하여 수평상태를 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 높이조절수단을 설치하기 위해 상기 여과블록의 면적을 20~30mm 넓게 형성하고, 측면에 돌출되게 형성된 철근의 길이를 20~30mm 작게 돌출시켜 여과블록의 설치를 용이하게 할 수 있도록 한 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 여과블록에 매입되는 암 스트레이너는 상/하부로 분리 및 체결될 수 있도록 제 1 및 2단으로 각각 사출 성형하여 구비하되, 상기 2단의 내주연 하부에는 차단턱을 형성하여 상기 암 스트레이너와 체결되는 수 스트레이너의 하부에 틈이 형성되지 않도록 하여 여과제가 침투하지 않도록 한 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 세척수단은 공기주입밸브 및 약품주입밸브와 연결된 산기관의 내부에 상기 약품주입밸브를 개방하여 개미산을 주입하여 산기관 내부에 고착된 슬러지를 연화시킨 후 상기 공기주입밸브를 개방하여 고압의 압축공기에 의해 연화된 슬러지를 완전하게 제거할 수 있도록 한 것을 다른 특징으로 한다.

콘크리트를 타설하여 형성된 일정 공간으로서 일정량의 폐하수가 유입되는 생물반응조와, 상기 생물반응조의 상부에 안착되는 다수의 여과블록과, 상기 여과블록에 다수가 수직으로 매립되게 설치되는 암 스트레이너와 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너와, 상기 여과블록의 하부에 다수의 EPE여재를 충진하여 폐하수를 여과 및 정화시키는 생물여과층과, 상기 생물여과층에 의해 포획된 슬러지를 제거하는 세척수단 및 상기 생물반응조의 내부를 점검할 수 있도록 여과블록 사이에 설치되는 점검용 맨홀로 구성된 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치를 이용한 생물여과 처리방법에 있어서, 상기 생물반응조의 하부로 폐하수가 유입되도록 유입밸브를 개방하는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 생물반응조로 유입된 폐하수가 생물여과층을 통과하여 여과 및 정화된 처리수가 생물반응조 상부로 상승하면 상기 생물반응조 상부에 설치된 제1배출수문이 개방되어 처리수배출로를 통해 외부로 배출되는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 폐하수를 여과 및 정화 처리하여 외부로 일정 기간 배출하면 상기 유입밸브를 폐쇄하여 폐하수가 생물반응조로 유입되지 않도록 한 상태에서 배출밸브를 개방하면 생물반응조 내부에 유입된 폐하수와 생물여과층을 통과한 처리수가 중력에 의해 하부로 내려가며 배출관을 통해 배출탱크로 배출되어 상기 생물여과층에 포획된 슬러지의 1차 세척을 하는 제3단계와; 상기 제3단계에 의해 생물여과층이 1차 세척되면 상기 배출밸브를 폐쇄한 후 상기 생물반응조의 하부에 설치된 세척수단을 가동시켜 상기 약품주입밸브를 개방하여 산기관 내부에 개미산을 주입시켜 고착된 슬러지를 연화시킨 후 상기 공기주입밸브를 개방하여 고압의 압축공기에 의해 연화된 슬러지를 완전하게 제거함과 동시에 공기가 생물여과층 및 여과블록의 암수 스트레이너들을 통과하여 슬러지를 생물반응조 상부로 밀어올려 2차 세척을 하는 제4단계와; 상기 제4단계에 의해 산기관과 생물여과층이 2차 세척되면 상기 생물반응조 상부에 설치된 제2배출수문을 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관을 통해 외부의 배출탱크로 배출하는 제5단계와; 상기 제5단계에 의해 슬러지가 포함된 처리수가 배출되면, 상기 제2배출수문을 폐쇄하고, 상기 세척수단의 가동을 중지시켜 상기 생물여과층에 포획된 슬러지가 생물반응조의 하부로 침전되면 배출밸브를 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관을 통해 외부의 배출탱크로 배출하는 제6단계;를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치 및 이를 이용한 생물여과 처리방법을 제공함으로써, 생물반응조의 상부에 안착되는 여과블록 모서리에 각각 높이조절수단을 설치하여 상기 여과블록의 수평 설치를 신속하게 할 수 있도록 함으로써 작업의 효율성 및 생산성을 향상시키고, 상/하 분리되어 사출 성형되어 일체로 결합된 상태로 상기 여과블록에 수직으로 설치되는 다수의 암 스트레이너의 내주연 하부에는 차단턱을 일체로 형성하여 상기 암 스트레이너에 체결되는 수 스트레이너 사이로 부유물이나 EPE 여과제가 침투하지 않도록 차단하여 여과의 안정성을 꾀할 수 있고, 상기 생물반응조의 상/하부에 설치되는 세척수단에 의해 생물반응조 및 산기관 내부의 슬러지를 용이하고 완전하게 제거할 수 있도록 하여 전체적으로 여과능력을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 정화장치의 작동상태를 도시해 보인 예시도.
도 2는 종래의 다른 정화장치의 작동상태를 도시해 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 정화장치를 도시해 보인 개략적인 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 여과블록을 도시해 보인 확대 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 암수 스트레이너를 도시해 보인 확대 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 세척수단을 도시해 보인 평면 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 맨홀을 도시해 보인 확대 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 정화공정을 도시해 보인 구성도.
도 9a, 9b, 9c, 9d는 본 발명에 따른 정화장치를 이용한 정화공정을 도시해 인 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치는 생물반응조(100)와, 여과블록(200), 암수 스트레이너(300) (400), 생물여과층(500), 세척수단(600) 및 점검용 맨홀(700)로 크게 구성되며, 상기 처리장치를 이용한 생물여과 처리방법은 제1 내지 제6단계(S100 ~ S600)의 고정으로 크게 구성된다.

상기 생물반응조(100)는 지하에 매설되는 구조물로서, 콘크리트를 타설하여 일정 공간을 형성하여 이 공간에 일정량의 폐하수가 계속해서 유입된 후 여과 및 정화처리하는 것으로서, 상기 생물반응조(100)는 여과블록(200)을 안착시키기 위해 적어도 1개 이상의 기둥(110)을 일정 높이로 형성함이 바람직하며, 상기 여과블록(200)을 중심으로 생물반응조(100)의 상부 양측에는 제1 및 제2배출수문(120) (130)을 각각 설치하고, 생물반응조(100)의 하부에는 공기를 주입하는 산기관(140)을 설치하면 되는데, 이때, 상기 제2배출수문(130)은 제1배출수문(120)의 높이보다 낮게 형성하여 역세척시 생물반응조(100) 상부로 이동한 슬러지를 처리수와 함께 배출할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 생물반응조(100)의 주변에는 폐하수가 유입되어 저장되는 유입탱크(150)와, 상기 유입탱크(150)와 생물반응조(100)를 연결하는 유입관(P1)에는 유입밸브(B1)가 설치되며, 생물반응조(100)로 유입된 패하수가 상기 생물여과층(500)을 거쳐서 된 처리수가 배출되는 처리수배출로(160)와, 상기 생물반응조(100)의 세척 후 슬러지가 포함된 처리수가 유입되는 배출탱크(170)와, 상기 배출탱크(170)와 생물반응조(100)를 연결하는 배출관(P2)(P3) 중 일측 하부에 설치되는 배출관(P3)에는 배출밸브(B2)를 일체로 설치함이 바람직하다.

상기 여과블록(200)은 상기 생물반응조(100)의 기둥(110)에 연속되게 안착되어 상기 생물여과층(500)을 거쳐 여과된 처리수가 통과되는 것으로서, 소정의 형틀에 철근(210)을 엮은 후 일정 두께로 콘크리트를 타설하되, 다수의 암 스트레이너(300)를 수직으로 설치하여 일체로 매립되게 형성하면 된다.

이때, 상기 여과블록(200)의 모서리 부분에는 각각 높이조절수단(220)을 형성하되, 상기 높이조절수단(220)은 모서리에 매립되는 너트(222)와 상기 너트(222)에 체결되는 볼트(224)로 이루어져 상기 볼트(224)를 회전시켜 상기 생물반응조(100)의 기둥(110)에 안착되는 여과블록(200)의 높이를 신속하게 조절하여 수평상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 여과블록(200)은 종래와 비교하여 상기 높이조절수단(220)을 모서리 부분에 각각 설치해야 하므로 그 면적을 20~30mm 넓게 형성하고, 측면에 돌출되게 형성된 철근의 길이를 20~30mm 작게 돌출시켜 여과블록(200)의 설치를 용이하게 할 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 암수 스트레이너(300)(400)는 상기 생물여과층(500)을 거쳐 여과 및 정화된 상태의 처리수는 통과시키고, 상기 생물여과층(500)을 형성하는 작은 입자의 여과제는 통과되지 않도록 필터 역할을 수행하는 것으로서, 상기 암 스트레이너(300)는 내주연 하부에 차단턱(310)을 형성하기 위해 상/하 분리 및 체결이 가능하도록 제1 및 제2단(302)(304)으로 각각 사출 성형되어 상기 여과블록(200)에 수직으로 매립되게 설치되게 된다.

상기 수 스트레이너(400)는 상기 암 스트레이너(300)와 동일 재질로 사출 성형하되, 상광하협한 콘 형태로 구비하여 상기 암 스트레이너(300)에 체결시키면 되는데, 상기 수 스트레이너(400)가 암 스트레이너(300)와 체결되어 결합되면 상기 암 스트레이너(300)의 하부에 형성된 차단턱(310)에 의해 틈이 형성되지 않아 상기 생물여과층(500)을 이루는 작은 입자의 EPE여재가 암 스트레이너(300)와 수 스트레이너(400) 사이에 침투하지 못하여 안정된 여과 처리가 진행되게 되는 것이다.

상기 생물여과층(500)은 상기 생물반응조로 유입된 폐하수에 포함된 오염물질을 여과시키는 것으로서, 부유성이 있는 EPE(expanded poly ethylene) 여재를 지름이 2mm 이하인 작은 입자로 형성하여 상기 생물반응조(100)의 내부 즉, 상기 여과블록(200)의 하부에 일정량 투입한 후 폐하수를 유입시키면 상기 EPE여재가 물에 뜨면서 상기 여과블록(200)의 저면으로부터 일정 두께의 생물여과층(500)을 형성하게 되는 것이다.

상기 세척수단(600)은 상기 생물여과층(500)에 부착된 슬러지나 상기 생물반응조(100)에 공기를 공급하는 산기관(140)에 고착되는 슬러지를 제거하는 것으로서, 상기 생물반응조(100)의 내부에 설치된 산기관(140)에 일체로 연결, 설치되어 상기 산기관(140)의 내부에 고압의 압축공기를 주입하는 공기주입밸브(610)와, 상기 산기관(140) 내부에 고착된 슬러지를 연화시키는 개미산을 주입하는 약품주입밸브(620)를 일체로 설치하여 생물반응조(100)의 세척시 약품주입밸브(620)에 의해 산기관(140)의 내부에 개미산을 주입하여 고착된 슬러지를 연화시킨 후 상기 공기주입밸브로(610)부터 공급되는 고압의 압축공기에 의해 슬러지를 완전하게 제거할 수 있게 되는 것이다.

상기 점검용 맨홀(700)은 생물반응조(100)의 내부를 점검하거나 보수할 경우에 대비하여 반드시 설치해야 하는 것으로서, 다수의 암 스트레이너(300)가 매립되게 설치될 수 있도록 직육면체 형태로 형성되는 몸체(710)의 상부에 손잡이(720)를 일체로 형성하여 구비하되, 상기 암 스트레이너(300)에 체결되는 수 스트레이너(400)의 돌출되는 길이보다 상기 몸체(710)의 하부 길이를 더 연장시켜 형성하여 점검을 위한 맨홀(700)의 이동시 상기 수 스트레이너(400)가 바닥에 직접 닿지않도록 하여 상기 수 스트레이너(400)의 파손을 방지할 수 있도록 함이 바람직하다.

이와 같은 다수의 구성으로 이루어져 설치된 생물여과 처리장치를 이용하여 폐하수를 정화하고, 이 정화과정에서 발생하는 다양한 형태의 슬러지를 제거하는 세척과정을 포함한 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리방법은 도 8과 도 9a ~ 9d에 도시된 바와 같이

먼저, 제1단계(S100)로서 상기 생물반응조(100)의 하부로 폐하수가 유입되도록 유입밸브(B1)를 개방하여 상기 유입관(P1)을 통해 생물반응조로 폐하수가 일정량 유입되도록 하면 되는 것이다.

상기 제2단계(S200)는 상기 제1단계(S100)에 의해 생물반응조(100)로 유입된 폐하수가 생물여과층(500)을 통과하여 여과 및 정화된 처리수가 생물반응조(100) 상부로 상승하면 상기 생물반응조(100) 상부에 설치된 제1배출수문(120)이 개방되어 처리수배출로(160)를 통해 외부로 배출하게 된다.

상기 제3단계(S300)는 상기 제2단계(S200)에 의해 폐하수를 여과 및 정화 처리하여 외부로 일정 기간 배출하면 상기 유입밸브(B1)를 폐쇄하여 폐하수가 생물반응조(100)로 유입되지 않도록 한 상태에서 배출밸브(B2)를 개방하면 생물반응조(100) 내부에 유입된 폐하수와 생물여과층(500)을 통과한 처리수가 중력에 의해 하부로 내려가며 배출관(P3)을 통해 배출탱크(170)로 배출되어 상기 생물여과층(500)에 포획된 슬러지의 1차 세척을 하게 되는 것이다.

상기 제4단계(S400)는 상기 제3단계(S300)에 의해 생물여과층(500)이 1차 세척되면 상기 배출밸브(B2)를 폐쇄한 후 상기 생물반응조(100)의 하부에 설치된 세척수단(600)을 가동시켜 상기 생물여과층(500)에 남아있는 슬러지와 산기관(140)의 내부에 고착되는 슬러지를 연화시켜 제거하기 위해 상기 세척수단(600)의 약품주입밸브(620)를 개방하여 산기관(140)을 통과한 개미산에 의해 슬러지를 연화시킨 상태에서 상기 공기주입밸브(610)를 개방하여 고압의 압축공기를 산기관(140) 내부로 주입하여 연화된 슬러지를 완전하게 제거함과 동시에 공기가 생물여과층(500) 및 여과블록(200)의 암수 스트레이너(300)(400)들을 통과하여 슬러지를 생물반응조(100) 상부로 밀어올려 2차 세척을 하게 되는 것이다.

상기 제5단계(S500)는 상기 제4단계(S400)에 의해 산기관(140)과 생물여과층(500)이 2차 세척되면 상기 생물반응조(100) 상부에 설치된 제2배출수문(130)을 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관(P2)을 통해 외부의 배출탱크(170)로 배출하게 되는 것이다.

상기 제6단계(S600)는 상기 제5단계(S500)에 의해 슬러지가 포함된 처리수가 배출되면, 상기 제2배출수문(130)을 폐쇄하고, 상기 세척수단(600)의 가동을 중지시켜 상기 생물여과층(500)에 포획된 슬러지가 생물반응조(100)의 하부로 침전되면 배출밸브(B2)를 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관(P3)을 통해 외부의 배출탱크(170)로 배출하면 되는 것이다.

이와 같이 폐하수의 여과 및 생물반응조의 역세척을 실시한 후에는 상기 유입탱크(150)의 유입밸브(B1)를 개방하여 폐하수를 생물반응조(100) 내부로 유입시켜 폐하수의 여과 및 정화처리를 연속해서 진행시키게 되고, 이후 정기적 또는 압력센서의 신호 등에 의해 상기의 역세척을 반복적으로 실시함으로써 하천의 수질을 크게 개선할 수 있게 되는 것이다.

100 : 생물반응조 110 : 기둥 120 : 제1배출수문
130 : 제2배출수문 140 : 산기관 150 : 유입탱크
160 : 처리수배출로 170 : 배출탱크 200 : 여과블록
210 : 철근 220 : 높이조절수단 300 : 암 스트레이너
310 : 차단턱 400 : 수 스트레이너 500 : 생물여과층
600 : 세척수단 610 : 공기주입밸브 620 : 약품주입밸브
700 : 점검용 맨홀 710 : 몸체 720 : 손잡이
P1 : 유입관 P2, P3 : 배출관 B1 : 유입밸브
B2 : 배출밸브

Claims

콘크리트를 타설하여 형성된 일정 공간으로서 일정량의 폐하수가 유입되는 생물반응조(100)와 그 상부에 안착되는 다수의 여과블록(200)에 수직으로 매립되게 설치되는 암 스트레이너(300)에 수 스트레이너(400), 이 체결된 구성과 상기 여과블럭(200)의 하부에 다수의 EPE여재를 충진하여 폐하수를 여과 및 정화시키는 생물여과층(500)에 의해 포획된 슬러지를 제거하는 세척수단 (600)및 상기 생물반응조(100)의 내부를 점검할 수 있도록 여과블록(200) 사이에 설치되는 점검용 맨홀(700)로 구성하되, 상기 생물반응조(100)의 상부에 안착되는 여과블록(200)의 모서리 부분에 각각 높이조절수단(220)인 너트(222)와 볼트(224)를 설치하여 상기 볼트(224)를 회전시켜 여과블록(200)의 높이를 신속하게 조절하여 수평상태를 유지할 수 있도록 한 구성에 있어서, 상기 높이조절수단(220)을 설치하기 위해 여과블록(200)의 면적을 20~30mm 넓게 형성하고, 측면에 돌출되게 형성된 철근(210)의 길이를 20~30mm 작게 돌출시켜 여과블록(200)의 설치를 용이하게 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 여과블록(200)에 매입되는 암 스트레이너(300)는 상/하부로 분리 및 체결될 수 있도록 제 1 및 2단(302)(304)으로 각각 사출 성형하여 구비하되, 상기 2단(304)의 내주연 하부에는 차단턱(310)을 형성하여 상기 암 스트레이너(300)와 체결되는 수 스트레이너(400)의 하부에 틈이 형성되지 않도록 하여 EPE여재가 침투하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 세척수단(600)은 공기주입밸브(610) 및 약품주입밸브(620)와 연결된 산기관(140)의 내부에 상기 약품주입밸브(620)를 개방하여 개미산을 주입하여 산기관(140) 내부에 고착된 슬러지를 연화시킨 후 상기 공기주입밸브(610)를 개방하여 고압의 압축공기에 의해 연화된 슬러지를 완전하게 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 점검용 맨홀(700)은 생물반응조(100)의 내부를 점검하거나 보수할 경우에 대비하여 반드시 설치해야 하는 것으로서, 다수의 암 스트레이너(300)가 매립되게 설치될 수 있도록 직육면체 형태로 형성되는 몸체(710)의 상부에 손잡이(720)를 일체로 형성하여 구비하되, 상기 암 스트레이너(300)에 체결되는 수 스트레이너(400)의 돌출되는 길이보다 상기 몸체(710)의 하부 길이를 더 연장시켜 형성하여 점검을 위한 맨홀(700)의 이동시 상기 수 스트레이너(400)가 바닥에 직접 닿지않도록 하여 상기 수 스트레이너(400)의 파손을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치.
콘크리트를 타설하여 형성된 일정 공간으로서 일정량의 폐하수가 유입되는 생물반응조(100)와, 상기 생물반응조(100)의 상부에 안착되는 다수의 여과블록(200)과, 상기 여과블록(200)에 다수가 수직으로 매립되게 설치되는 암 스트레이너(300)와 상기 암 스트레이너(300)에 체결되는 수 스트레이너(400)와, 상기 여과블록(200)의 하부에 다수의 EPE여재를 충진하여 폐하수를 여과 및 정화시키는 생물여과층(500)과, 상기 생물여과층(500)에 의해 포획된 슬러지를 제거하는 세척수단(600) 및 상기 생물반응조(100)의 내부를 점검할 수 있도록 여과블록(200) 사이에 설치되는 점검용 맨홀(700)로 구성된 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치를 이용한 생물여과 처리방법에 있어서,
상기 생물반응조(100)의 하부로 폐하수가 유입되도록 유입밸브(B1)를 개방하는 제1단계(S100)와;
상기 제1단계(S100)에 의해 생물반응조(100)로 유입된 폐하수가 생물여과층(500)을 통과하여 여과 및 정화된 처리수가 생물반응조(100) 상부로 상승하면 상기 생물반응조(100) 상부에 설치된 제1배출수문(120)이 개방되어 처리수배출로(160)를 통해 외부로 배출되는 제2단계(S200)와;
상기 제2단계(S200)에 의해 폐하수를 여과 및 정화 처리하여 외부로 일정 기간 배출하면 상기 유입밸브(B1)를 폐쇄하여 폐하수가 생물반응조(100)로 유입되지 않도록 한 상태에서 배출밸브(B2)를 개방하면 생물반응조(100) 내부에 유입된 폐하수와 생물여과층(500)을 통과한 처리수가 중력에 의해 하부로 내려가며 배출관(P3)을 통해 배출탱크(170)로 배출되어 상기 생물여과층(500)에 포획된 슬러지의 1차 세척을 하는 제3단계(S300)와;
상기 제3단계(S300)에 의해 생물여과층(500)이 1차 세척되면 상기 배출밸브(B2)를 폐쇄한 후 상기 생물반응조(100)의 하부에 설치된 세척수단(600)을 가동시켜 약품주입밸브(620)를 개방하여 산기관(140) 내부에 개미산을 주입시켜 고착된 슬러지를 연화시킨 후 공기주입밸브(610)를 개방하여 고압의 압축공기에 의해 연화된 슬러지를 완전하게 제거함과 동시에 공기가 생물여과층(500) 및 여과블록(200)의 암수 스트레이너(300)(400)들을 통과하여 슬러지를 생물반응조(100) 상부로 밀어올려 2차 세척을 하는 제4단계(S400)와;
상기 제4단계(S400)에 의해 산기관(140)과 생물여과층(500)이 2차 세척되면 상기 생물반응조(100) 상부에 설치된 제2배출수문(130)을 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관(P2)을 통해 외부의 배출탱크(170)로 배출하는 제5단계(S500)와;
상기 제5단계(S500)에 의해 슬러지가 포함된 처리수가 배출되면, 상기 제2배출수문(130)을 폐쇄하고, 상기 세척수단(600)의 가동을 중지시켜 상기 생물여과층(500)에 포획된 슬러지가 생물반응조(100)의 하부로 침전되면 배출밸브(B2)를 개방하여 슬러지가 포함된 처리수를 배출관(P3)을 통해 외부의 배출탱크(170)로 배출하는 제6단계(S600);를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 EPE 여재를 이용한 상향류식 생물여과 처리장치를 이용한 생물여과 처리방법.