KR101421179B1 - 슬러지처리용 호기성 산화조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 호기성 미생물에 공기를 충분히 공급할 수 있도록 공기기포와 호기성 미생물의 접촉을 보다 양호하게 할 수 있는 호기성 산화조를 제공하는 것이다. 이에 따라, 본 발명은 호기성 미생물에 의해 슬러지 중의 유기물을 산화분해시키기 위해 내부에 슬러지를 수용하는 산화조본체와, 슬러지저류조로부터 상기 산화조본체에 슬러지를 공급하는 슬러지공급수단과, 상기 산화조본체 내의 슬러지 중에서 공기기포를 공급하는 기포공급수단과, 상기 산화조본체에서 상기 미생물에 의해 처리된 슬러지가 배출되는 배출구를 포함하는 슬러지처리용 호기성 산화조에 있어서, 상기 산화조본체 내의 중심부에 수직으로 세워진 유동안내원통체가 설치되고, 상기 기포공급수단은 상기 유동안내원통체 하부의 둘레에 다수개가 간격을 두고 배치되되, 상기 유동안내원통체를 중심으로 동일한 회전방향이 되도록 수평으로 기포를 분사하는 기포분사노즐을 포함하고, 상기 산화조본체의 하부에서 슬러지를 흡입하여 상기 산화조본체의 상부에서 내부로 공급하는 슬러지환류수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지처리용 호기성 산화조{Bio-oxdation tank for sludge treatment}

본 발명은 슬러지처리용 호기성 산화조에 관한 것으로서, 공기와 호기성 미생물의 접촉을 보다 양호하게 하고 유입되는 슬러지가 산화조 내에서 고르게 혼합되어 전체적인 소화작용이 균일하게 발생할 수 있도록 구성한 호기성 산화조에 관한 것이다.

하수, 오수, 폐수의 처리과정에서 발생되는 슬러지를 감량하기 위해 기계적 농축 및 탈수장치를 설치함과 함께 미생물을 이용하여 슬러지를 처리하기 위한 호기성 산화조와 같은 장치가 흔히 설치된다.

호기성 산화조는 미생물에 의해 자체적인 발열이 가능하므로 소화조의 전단에 설치하여 소화조의 열원의 역할을 하게 함으로써 소화효율을 상승시킬 뿐 아니라 자체적으로도 소화효율을 가지는 설비이다.

도 1은 한국등록특허공보 제10-0939103호에 도시된 것으로서, 그러한 호기성 산화조의 일예를 도시하고 있다.

도 1을 참고하면, 호기성 산화조(1)는 밀폐된 탱크로서, 원수를 주입하기 위한 유입구(2)와, 처리수를 배출하기 위한 유출구(3)가 형성된다.

호기성 산화조(1)의 폐수를 폐수순환수단(4)에 의해 연속적으로 순환시키고 제1공기주입수단(6)에 의해 외부의 신선한 공기를 압축하여 주입함으로써 폐수에 포함된 호기성 미생물을 활성화하고, 호기성 미생물의 호흡열을 이용하여 외부 가열 없이 호기성 산화조(1)의 내부 온도를 50~70℃로 유지한다.

또한, 내부가스순환관(5)에도 제2공기주입수단(7)이 설치되어 호기성 미생물에 공기를 공급한다.

호기성 산화조(1)의 폐수 속으로 분출된 미세기포는 폐수와 혼합되고 산소를 확산시킴으로써 호기성 미생물을 활성화한다.

그러나, 전술한 종래의 호기성 산화조의 경우, 공기를 공급하는 노즐에서 분사되는 공기가 분사되어 슬러지의 수면까지 상승하는 속도가 빨라 미생물과의 접촉이 양호하지 않으므로 호기성 미생물에 충분한 공기를 공급하기 위해서는 많은 양의 공기를 공급할 수 있도록 다수의 공기주입수단을 설치하여야 한다.

또한, 유입구에서 유입되는 슬러지 원수의 경우에는 온도가 낮은 상태이고 슬러지는 유동성이 낮은 액상이므로, 산화조 내에 수용되어 있는 슬러지와 새로이 공급되는 슬러지가 섞이기 위해서는 소정시간이 소요되는 바, 유입구 주변과 그 이외의 영역에서 온도차이가 크게 발생하고 미생물에 의한 처리에 편차가 발생함으로써 산화조 내부의 전체적인 처리효율을 저하시키는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 호기성 미생물에 공기를 충분히 공급할 수 있도록 간단한 구성에 의해 공기기포와 호기성 미생물의 접촉을 보다 양호하게 할 수 있는 호기성 산화조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 유입되는 슬러지에 의한 산화조 내부의 영역간의 온도불균형, 슬러지 처리상태의 편차가 최소화되어 전체적인 처리효율이 저하되지 않는 슬러지처리용 호기성 산화조를 제공하는 것이다.

이에 따라, 본 발명은 호기성 미생물에 의해 슬러지 중의 유기물을 산화분해시키기 위해 내부에 슬러지를 수용하는 산화조본체와, 슬러지저류조로부터 상기 산화조본체에 슬러지를 공급하는 슬러지공급수단과, 상기 산화조본체 내의 슬러지 중에서 공기기포를 공급하는 기포공급수단과, 상기 산화조본체에서 상기 미생물에 의해 처리된 슬러지가 배출되는 배출구를 포함하는 슬러지처리용 호기성 산화조에 있어서, 상기 산화조본체 내의 중심부에 수직으로 세워진 유동안내원통체가 설치되고, 상기 기포공급수단은 상기 유동안내원통체 하부의 둘레에 다수개가 간격을 두고 배치되되, 상기 유동안내원통체를 중심으로 동일한 회전방향이 되도록 수평으로 기포를 분사하는 기포분사노즐을 포함하고, 상기 산화조본체의 하부에서 슬러지를 흡입하여 상기 산화조본체의 상부에서 내부로 공급하는 슬러지환류수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 유동안내원통체는 개방된 상단이 상기 슬러지의 수면 아래에 위치하고, 상기 슬러지환류수단은 상기 산화조본체의 하부 중, 상기 유동안내원통체의 내부에서 슬러지를 흡입하는 것이며, 상기 슬러지공급수단은 환형의 관형상을 가지고 상기 산화조본체의 상측에서 수평으로 상기 산화조본체에 고정되는 헤드관체와, 상기 헤드관체와 상기 슬러지저류조를 연결하여 슬러지를 상기 헤드관체에 공급하는 슬러지공급관로와, 상기 헤드관체와 연통되어 상기 헤드관체 내부의 슬러지를 상기 산화조본체 내부의 상측에서 하측을 향해 분사하는 스프레이공급관을 포함하되, 상기 스프레이공급관은 상기 헤드관체의 둘레를 따라 다수개가 분포되고, 상기 헤드관체의 상면에 연결되는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 슬러지환류수단은 상기 유동안내원통체의 내부에서 흡입한 슬러지를 상기 헤드관체의 내부에 공급하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 산화조본체는 수직으로 세워진 원통형상이고, 상기 산화조본체의 내부에서 바닥면과 벽면이 만나는 코너에는 상기 산화조본체의 둘레를 따라 경사면이 환형으로 형성되고, 상기 경사면의 하단부에는 슬러지분사공이 상기 산화조본체의 둘레를 따라 다수개가 분포되어 있으며, 상기 슬러지분사공에는 상기 산화조본체의 내부에서 흡입한 슬러지를 순환시켜 분사시키는 하부순환장치가 설치된 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 배출구로 진입하는 슬러지가 소정깊이의 하측에서만 상승하여 상기 배출구로 진입하도록 안내하기 위해 상기 산화조본체의 벽면에 상기 배출구와 소정간격을 둔 상태로 배출구커버체가 설치되고, 상기 산화조본체의 상단 측면에 설치되어 상기 산화조본체의 내부에서 발생하는 거품이 넘쳐 흘러나올 수 있도록 스컴배출구가 설치되며, 그 스컴배출구의 내부에는 거품에 물분사가 이루어질 수 있도록 급수장치의 관로와 연결되고, 상기 스프레이공급관 각각은 슬러지 수면을 향해 토출되는 슬러지가 부딪히는 경사판이 설치됨으로써, 토출되는 슬러지가 수면에 경사진 방향으로 진입하도록 하여 수면에서의 충격력을 줄이고 상기 경사판에 부딪혀 비산하는 슬러지의 입자가 거품을 제거하도록 하며, 상기 기포공급수단은 슬러지유입관로와 공기유입관로가 연결되어 슬러지와 공기가 공급되어 기포를 발생시키되, 상기 슬러지유입관로를 통해 공급되는 슬러지는 상기 슬러지환류수단에서 공급되는 슬러지인 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조는, 유동안내원통체를 중심으로 동일한 회전방향이 되도록 수평으로 기포를 분사하는 기포분사노즐이 다수개 설치되어, 공기기포와 슬러지의 유동이 상승하는 나선의 형상이 되도록 함으로써, 공기기포가 유동하는 보다 긴 길이에서 호기성미생물과 접촉하도록 하고 그 접촉영역을 확대시켜 호기성미생물을 보다 활성화시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 환형의 관형상을 가지고 산화조본체의 상측에서 수평으로 산화조본체에 고정되는 헤드관체가 설치되고, 그 헤드관체에 슬러지가 공급되어 다수의 스프레이공급관으로 산화조본체 내에 슬러지를 분산하여 공급하고 있다. 이에 따라, 유동성이 좋지 못한 슬러지가 산화조본체 내부의 특정영역에 불균일하게 공급됨으로써 호기성미생물에 의한 처리상태의 편차가 발생되는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 미생물의 작용이 발생되도록 한다. 이는 배출구에서 직전에 공급된 미처리 상태의 슬러지가 일시적으로 다량으로 배출되는 경우가 발생하지 않도록 하는 것으로서, 배출구를 통해 배출되는 슬러지가 비교적 균일한 처리상태로 계속 배출될 수 있게 하는 역할도 한다.

또한, 본 발명은 슬러지환류수단이 산화조본체에서 흡입한 슬러지를 헤드관체의 내부에 공급하여 산화조본체로 재공급되도록 순화시키고 있다. 이러한 구성은, 슬러지저류조로부터 공급받은 미처리상태의 슬러지와, 산화조본체에서 미생물에 의해 처리되는 슬러지에 온도차가 있으므로 그들을 먼저 헤드관체에서 혼합되도록 하여 슬러지저류조로부터 공급되는 슬러지의 온도를 높이는 작용을 하기 위함이다. 이에 따라, 슬러지저류조로부터 유입되는 슬러지가 호기성미생물에 의해 처리중인 슬러지와 혼합됨과 함께 온도도 높아진 후, 산화조본체로 공급됨으로써, 산화조본체에서 호기성 미생물의 처리작용이 온도의 갑작스런 변화로 저하되지 않도록 하고, 산화조본체의 하부와, 슬러지가 공급되는 산화조본체의 상부 사이의 처리작용에 큰 편차가 발생되지 않도록 한다.

도 1은 종래 호기성 산화조의 일예를 도시하는 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조의 전체 구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 기포분사노즐과 유동안내원통체의 설치상태를 도시하는 단면구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 기포분사노즐의 기포분사에 따른 기포 및 슬러지의 유동궤적을 설명하기 위한 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조의 평면구성도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 헤드관체와 스프레이공급관의 구성을 도시하는 구성설명도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 스프레이공급관의 구성 및 작용을 설명하는 구성설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 산화조본체의 내부에서 바닥면과 벽면이 만나는 코너에서의 경사면과 하부순환장치의 구성을 설명하는 구성설명도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조에서 기포분사노즐의 구성을 설명하는 설명도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 슬러지처리용 호기성 산화조는 호기성 미생물에 의해 슬러지 중의 유기물을 산화분해시키기 위해 내부에 슬러지를 수용하는 산화조본체(10)와, 슬러지저류조(21)로부터 산화조본체(10)에 슬러지를 공급하는 슬러지공급수단(20)과, 상기 산화조본체(10) 내의 슬러지 중에서 공기기포를 공급하는 기포공급수단(30)과, 상기 산화조본체(10)에서 상기 미생물에 의해 처리된 슬러지가 배출되는 배출구(40)를 포함한다.

상기 산화조본체(10)는 수직으로 세워진 원통형상을 이루어 슬러지를 수용하는 저장조로서, 슬러지공급수단(20)에 의해 공급된 슬러지가 호기성 미생물에 의해 처리되는 동안 내부에 수용되고 있다.

상기 슬러지공급수단(20)은 슬러지저류조(21)로부터 산화조본체(10)에 슬러지를 공급하기 위한 것으로, 슬러지공급관로(24) 및 슬러지공급펌프(26)와, 산화조본체(10)의 상부에 설치되는 헤드관체(23)와, 산화조본체(10)의 내부에서 슬러지를 분사하는 스프레이공급관(25)을 포함한다.

슬러지저류조(21)로부터 슬러지공급관로(24) 및 슬러지공급펌프(26)에 의해 슬러지는 헤드관체(23)에 먼저 공급된 후, 헤드관체(23)에서 스프레이공급관(25)에 의해 산화조본체(10)의 내부로 공급된다.

도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 헤드관체(23)는 환형의 관형상을 가지고 산화조본체(10)의 상측에서 수평으로 산화조본체(10)에 고정된 상태로 설치된다. 헤드관체(23)는 관형상을 가지는 것이므로, 슬러지공급관로(24)가 연결되어 헤드관체(23)의 내부에 슬러지가 공급되면, 환형으로 내부에서 슬러지가 유동하게 되며, 헤드관체(23)의 내부에 슬러지가 차오르면 스프레이공급관(25)을 통해 산화조본체(10)의 내부에 슬러지가 공급된다.

스프레이공급관(25)은 헤드관체(23)의 둘레를 따라 다수개가 분포되고, 헤드관체(23)의 상면에 연결되어 산화조본체(10) 내부로 연장되어 슬러지를 분사하는 구조이다.

헤드관체(23)의 상면에 스프레이공급관(25)이 연통된 상태로 연결됨으로써 헤드관체(23)의 내부에서 슬러지가 스프레이공급관(25)으로 차오르는 경우에 스프레이공급관(25)으로 슬러지가 유동할 수 있다.

스프레이공급관(25)은 헤드관체(23)의 둘레 전체에서 균등한 간격을 가지는 것이 바람직하며, 둘레 전체에 배치되는 다수의 스프레이공급관(25)은 슬러지를 산화조본체(10)의 내부로 분사하는 위치가 산화조본체(10)의 중심부를 향해 앞선 위치와 그보다 후측인 위치의 것이 혼합되어 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 다수의 스프레이공급관(25)을 헤드관체(23)의 둘레 전체에서 분산시켜 슬러지를 공급하고, 산화조본체(10)의 중심부에 근접한 내측위치와 떨어진 외측위치로 나뉘어 또한 슬러지를 분산공급하게 됨으로써 산화조본체(10)의 내부 상면에 슬러지를 전체적으로 고르게 뿌려주는 작용을 한다.

이는 유동성이 좋지 못한 슬러지가 산화조본체(10) 내부의 특정영역에 불균일하게 다량 공급됨으로써 호기성미생물에 의한 처리상태에 편차가 발생되는 것을 방지하고 전체적으로 균일한 미생물의 작용이 발생되도록 한다. 이는 또한, 막 공급된 미처리상태의 슬러지가 배출구(40)를 통해 다량으로 배출되는 경우가 발생되지 않도록 하고, 고르게 섞인 상태에서 배출되는 슬러지의 처리된 상태가 비교적 균일하도록 하는 역할도 한다.

도 7을 참고하면 상기 스프레이공급관(25) 각각은 그 토출구(25a)에 토출되는 슬러지가 부딪히는 경사판(25b)이 설치됨으로써 토출되는 슬러지가 산화조본체(10) 내의 수면을 향해 수직으로 낙하하지 않고 경사판(25b)에 부딪혀 경사방향으로 꺾임으로써 수면과 비스듬한 방향으로 진입할 수 있도록 안내하고 있다. 이는 수면을 향해 강하게 토출되어 부딪히는 슬러지가 다량의 거품을 발생시키므로, 스프레이공급관(25)에서 토출되는 슬러지가 수면에 경사진 방향으로 진입하도록 하여 수면에서의 충격력을 줄이고 거품발생을 감소시키기 위한 것이다. 또한, 토출되는 슬러지가 경사판(25b)에 부딪혀 사방으로 비산하는 슬러지의 입자는 주변의 거품과 부딪혀 거품을 터뜨리게 되므로 또한, 거품발생을 감소시키는 역할을 한다.

한편, 상기 헤드관체(23)는 슬러지환류수단(60)으로부터 산화조본체(10)의 슬러지를 공급받아 슬러지저류조(21)로부터 공급받은 미처리상태의 슬러지와 혼합시키는 작용을 한다.

상기 슬러지환류수단(60)은 소화조본체(10)의 내부 중 하부의 어떤 위치에서도 흡입할 수 있으나, 수직으로 세워진 유동안내원통체(50) 내부의 하부에 슬러지흡입구(61)가 위치하고 환류라인(62) 및 환류펌프(63)에 의해 슬러지를 흡입하여 산화조본체(10)의 상부에서 다시 공급함으로써 슬러지가 고르게 섞이도록 순환시키고 있다. 수직으로 세워진 유동안내원통체(50)의 내부는 슬러지의 유동이 원만하지 못하기 때문이다.

이 때, 슬러지환류수단(60)이 산화조본체(10)의 상부에 직접 슬러지를 배출하지 않고, 헤드관체(23)에 공급함으로써 슬러지저류조(21)로부터 공급받은 미처리상태의 슬러지와 혼합될 수 있도록 한다.

이는 슬러지저류조(21)로부터 공급받은 미처리상태의 슬러지는 대략 40℃로 온도가 낮고, 산화조본체(10)에서 처리되는 슬러지는 미생물의 작용에 의해 대략 55℃로 온도가 높으므로 그들을 먼저 헤드관체(23)에서 혼합되도록 함으로써, 슬러지저류조(21)로부터 공급되는 슬러지의 온도를 높이는 작용을 한다. 이에 따라, 온도가 높아지고 호기성미생물에 의해 처리중인 슬러지와 혼합된 슬러지가 산화조본체(10)로 공급됨으로써 호기성 미생물의 처리작용이 온도의 갑작스런 변화로 저하되지 않도록 하고, 산화조본체(10)의 하부와, 슬러지가 공급되는 산화조본체(10)의 상부 사이의 처리작용에 큰 편차가 발생되지 않도록 한다.

한편, 산화조본체(10) 내의 중심부에 수직으로 세워진 유동안내원통체(50)가 설치된다. 상기 유동안내원통체(50)는 산화조본체(10) 내에서 슬러지의 유동을 안내하기 위해 설치된다.

유동안내원통체(50)의 상단(53)은 개방되고 그 개방된 상단(53)은 슬러지의 수면 아래에 위치하여 유동안내원통체(50)의 내부로 슬러지가 유동하도록 구성한다. 전술한 바와 같이, 슬러지환류수단(60)은 유동안내원통체(50) 내부의 하부에 슬러지흡입구(61)가 위치하고 슬러지를 흡입하여 산화조본체(10)의 상부에서 다시 공급함으로써 유동안내원통체(50) 내부에서 슬러지의 유동이 원활히 발생토록 구성되어 있다.

또한, 유동안내원통체(50)의 하부에는 통공(54)이 형성되고 그 통공(54)을 통해 유동안내원통체(50)의 내외부로 슬러지의 유동이 가능하도록 한다.

한편, 상기 기포공급수단(30)은 슬러지 중에서 공기기포를 공급하여 호기성 미생물의 작용을 활성화시키고 있다. 상기 기포공급수단(30)은 유동안내원통체(50)의 하부의 둘레에 다수개가 간격을 두고 배치되되, 상기 유동안내원통체(50)를 중심으로 동일한 회전방향이 되도록 수평으로 기포를 분사하는 기포분사노즐(31)을 포함한다.

상기 기포분사노즐(31)은 도 9에서 도시된 바와 같이, 슬러지유입관로(31b)와 공기유입관로(31a)가 연결되고, 슬러지유입관로(31b)로부터 유입된 슬러지가 고속으로 유동하면서 노즐 내부의 압력이 낮아지며 노즐에 연결된 공기유입관로(31a)의 공기가 빨려 들어와 노즐 내에서 슬러지와 혼합되어 기포를 발생시킨다. 슬러지유입관로(31b)는 기포발생을 위해 상기 슬러지환류수단(60)에 연결되어 슬러지가 기포분사노즐(31)에 공급되고 있다. 슬러지환류수단(60)은 기포분사노즐(31)과 헤드관체(23)에 모두 슬러지를 공급한다.

도 3을 참고하면, 기포분사노즐(31)은 유동안내원통체(50)의 주위에서 유동안내원통체(50)의 접선방향으로 균일한 간격의 4방향에서 기포가 분사되도록 구성됨으로써, 공기기포를 통해 호기성미생물에 공기를 공급함과 함께 슬러지의 유동도 함께 발생시키고 있다.

산화조본체(10) 내의 슬러지는 기포분사노즐(31)의 기포분사에 의해 산화조본체(10)의 내면과 유동안내원통체(50) 사이에서 일방향으로 회전하는 유동을 발생시킨다.

또한, 도 4를 참조하면, 분사된 기포는 분사압에 의해 유동안내원통체(50) 주변에서 슬러지를 회전시킴과 함께, 기포의 상승력에 의해 슬러지를 상승시키는 유동도 같이 발생시키게 되는 바, 도 4에서 도시하는 유동선(R)과 같이 나선형상(스파이럴형상)의 궤적을 그리면서 슬러지를 유동시킨다.

이는 공기기포가 슬러지와 함께 이동하는 궤적이 되므로 공기기포가 수직상방으로 배출되는 도 1의 종래기술과 비교할 때, 비교적 긴 길이의 나선궤적을 그리면서 상승한다. 이는 공기기포가 유동하는 보다 긴 길이에서 호기성미생물과 접촉하도록 하고 그 접촉영역을 확대시킴으로써 호기성미생물을 보다 활성화시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 8을 참고하면, 상기 산화조본체(10)의 내에서 바닥면(18)과 벽면(19)이 만나는 코너에는 상기 산화조본체(10)의 둘레를 따라 경사면(17)이 환형으로 형성되고, 그 경사면(17)의 하단부에는 슬러지분사공(72)이 산화조본체(10)의 둘레를 따라 다수개가 분포되며, 상기 슬러지분사공(72)에는 산화조본체(10)의 내부에서 흡입한 슬러지를 펌프(73)에 의해 순환시켜 분사시키는 하부순환장치(70)가 설치된다.

상기 구성은 산화조본체(10) 하부의 코너에서 슬러지가 체류하면서 부패하는 것을 방지하기 위한 구성이다.

상기 경사면(17)은 바닥면(18)과 벽면(19)이 만나는 코너를 경사지게 형성한 것으로서, 그 경사는 바닥면(18)에 대하여 45도 이상의 경사인 것이 바람직하다.

이에 따라, 상측에서 하강하여 산화조본체(10)의 코너에 모이려는 슬러지 입자들은 경사면(17)에서 경사를 타고 하강하게 되고, 슬러지분사공(72)을 만나는 위치에서 분사되는 슬러지와 함께 유동되어 코너에 쌍이는 슬러지가 발생하지 않는다.

상기 하부순환장치(70)는 산화조본체(10)의 바닥에서 슬러지를 흡입하여 펌프(73)에 의해 슬러지분사공(72)으로 공급하여 분사되도록 한다.

분사되는 방향은 바닥면(18)과 나란하도록 함으로써 바닥면(18)에 쌓이는 슬러지 입자도 함께 상측으로 부유시킬 수 있다.

한편, 상기 배출구(40)는 산화조본체(10)에서 호기성 미생물에 의해 처리된 슬러지가 배출되는 부분으로서, 슬러지의 수위가 배출구(40)에 이르면, 자연히 슬러지가 흘러나올 수 있도록 개방되어 있다.

배출구(40)에는 산화조본체(10)에서 벽면(19)에 부착되어 배출구(40)를 커버함으로써 배출구(40)로 진입하는 슬러지가 하측에서부터 상승하여 배출구(40)로 진입할 수 있도록 배출유동로를 형성하는 역할을 한다.

따라서, 도 2 및 도 3을 참조하면 배출구커버체(42)는 배출구(40)을 감싸는 "ㄷ“자 형상의 판체가 소정깊이에서 개방되도록 산화조본체(10)의 벽면(19)에 부착됨으로써, 슬러지가 배출구커버체(42)와 산화조본체(10)의 벽면(19) 사이에서 하측에서만 배출구(40)를 향해 상승하도록 하고, 배출구커버체(42)의 양측은 벽면(19)에 부착되어 차단함으로써 수면 근처에서 슬러지가 배출구(40)에 유입되는 것을 막고 있다.

상기와 같은 구성은 슬러지저류조(21)에서 공급되어 아직 미처리된 슬러지가 배출구(40)를 통해 공급되는 것을 막고, 산화조본체(10)의 하부에서 호기성 미생물에 의해 처리가 진행된 슬러지가 배출될 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 산화조본체(10)의 내부에서 발생하는 거품은 산화조본체(10)의 상단측면에 설치된 스컴배출구(15)에서 넘쳐 흘러나올 수 있도록 설치되고, 스컴배출구(15)의 내부에 물분사가 이루어짐으로써 거품을 파괴하여 제거할 수 있도록 한다.

스컴배출구(15)에는 내부의 물분사가 이루어질 수 있도록 급수장치의 관로(15a)와 연결되어 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

1: 호기성 산화조 2: 유입구
3: 유출구 4: 폐수순환수단
5: 내부가스순환관 6: 제1공기주입수단
7: 제2고기주입수단 10: 산화조본체
15: 스컴배출구 17: 경사면
18: 바닥면 19: 벽면
20: 슬러지공급수단 21: 슬러지저류조
23: 헤드관체 24: 슬러지공급관로
25: 스프레이공급관 25a: 토출구
25b: 경사판 26: 슬러지공급펌프
30: 기포공급수단 31: 기포분사노즐
31a: 공기유입관로 31b: 슬러지유입관로
40: 배출구 42: 배출구커버체
50: 유동안내원통체 54: 통공
60: 슬러지환류수단 64: 슬러지환류관
70: 하부순환장치 72: 슬러지분사공
73: 펌프

Claims (5)

1. 호기성 미생물에 의해 슬러지 중의 유기물을 산화분해시키기 위해 내부에 슬러지를 수용하는 산화조본체(10)와,
   슬러지저류조(21)로부터 상기 산화조본체(10)에 슬러지를 공급하는 슬러지공급수단(20)과,
   상기 산화조본체(10) 내의 슬러지 중에서 공기기포를 공급하는 기포공급수단(30)과,
   상기 산화조본체(10)에서 상기 미생물에 의해 처리된 슬러지가 배출되는 배출구(40)를 포함하는 슬러지처리용 호기성 산화조에 있어서,
   상기 산화조본체(10) 내의 중심부에 수직으로 세워진 유동안내원통체(50)가 설치되고,
   상기 기포공급수단(30)은
   상기 유동안내원통체(50) 하부의 둘레에 다수개가 간격을 두고 배치되되 상기 유동안내원통체(50)를 중심으로 동일한 회전방향이 되도록 수평으로 기포를 분사하는 기포분사노즐(31)을 포함하고,
   상기 산화조본체(10)의 하부에서 슬러지를 흡입하여 상기 산화조본체(10)의 상부에서 내부로 공급하는 슬러지환류수단(60)을 더 포함하되,
   상기 유동안내원통체(50)는
   개방된 상단이 상기 슬러지의 수면 아래에 위치하고,
   상기 슬러지환류수단(60)은 상기 산화조본체(10)의 하부 중, 상기 유동안내원통체(50)의 내부에서 슬러지를 흡입하는 것이며,
   상기 슬러지공급수단(20)은
   환형의 관형상을 가지고 상기 산화조본체(10)의 상측에서 수평으로 상기 산화조본체(10)에 고정되는 헤드관체(23)와,
   상기 헤드관체(23)와 상기 슬러지저류조(21)를 연결하여 슬러지를 상기 헤드관체(23)에 공급하는 슬러지공급관로(24)와,
   상기 헤드관체(23)와 연통되어 상기 헤드관체(23) 내부의 슬러지를 상기 산화조본체(10) 내부의 상측에서 하측을 향해 분사하는 스프레이공급관(25)을 포함하되,
   상기 스프레이공급관(25)은
   상기 헤드관체(23)의 둘레를 따라 다수개가 분포되고,
   상기 헤드관체(23)의 상면에 연결되는 것을 특징으로 하는 슬러지처리용 호기성 산화조
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬러지환류수단(60)은 상기 유동안내원통체(50)의 내부에서 흡입한 슬러지를 상기 헤드관체(23)의 내부에 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러지처리용 호기성 산화조
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 산화조본체(10)는
   수직으로 세워진 원통형상이고,
   상기 산화조본체(10)의 내부에서 바닥면(18)과 벽면(19)이 만나는 코너에는 상기 산화조본체(10)의 둘레를 따라 경사면(17)이 환형으로 형성되고,
   상기 경사면(17)은 상기 바닥면(18)에 대하여 45도 이상의 경사이며,
   상기 경사면(17)의 하단부에는 슬러지분사공(72)이 상기 산화조본체(10)의 둘레를 따라 다수개가 분포되어 있으며,
   상기 슬러지분사공(72)에는 슬러지를 분사시키도록 상기 산화조본체(10)의 내부에서 흡입한 슬러지를 순환시키는 하부순환장치(70)가 설치된 것을 특징으로 하는 슬러지처리용 호기성 산화조
4. 제1항에 있어서,
   상기 배출구(40)로 진입하는 슬러지가 소정깊이의 하측에서만 상승하여 상기 배출구(40)로 진입하도록 안내하기 위해 상기 산화조본체(10)의 벽면(19)에 상기 배출구(40)를 감싸도록 배출구커버체(42)가 설치되고,
   상기 산화조본체(10)의 상단 측면에 설치되어 상기 산화조본체(10)의 내부에서 발생하는 거품이 넘쳐 흘러나올 수 있도록 스컴배출구(15)가 설치되며,
   그 스컴배출구(15)의 내부에는 거품에 물분사가 이루어질 수 있도록 급수장치의 관로와 연결되고,
   상기 스프레이공급관(25) 각각은 슬러지 수면을 향해 토출되는 슬러지가 부딪히는 경사판(25b)이 설치됨으로써, 토출되는 슬러지가 수면에 경사진 방향으로 진입하도록 하여 수면에서의 충격력을 줄이고 상기 경사판에 부딪혀 비산하는 슬러지의 입자가 거품을 제거하도록 하며,
   상기 기포공급수단(30)은 슬러지유입관로와 공기유입관로가 연결되어 슬러지와 공기가 공급되어 기포를 발생시키되, 상기 슬러지유입관로를 통해 공급되는 슬러지는 상기 슬러지환류수단(60)에서 공급되는 슬러지인 것을 특징으로 하는 슬러지처리용 호기성 산화조
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