KR101554342B1 - 오폐수 고도처리장치 - Google Patents

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KR101554342B1
KR101554342B1 KR1020150011131A KR20150011131A KR101554342B1 KR 101554342 B1 KR101554342 B1 KR 101554342B1 KR 1020150011131 A KR1020150011131 A KR 1020150011131A KR 20150011131 A KR20150011131 A KR 20150011131A KR 101554342 B1 KR101554342 B1 KR 101554342B1
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주식회사 청암수처리산업
하영호
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Abstract

오폐수 고도처리장치가 개시된다. 본 발명은 생물처리조에서 폭기처리와 혐기/무산소처리가 동시에 가능하고 오폐수의 공급속도를 유지하면서도 부유하는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 오폐수 고도처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치는 오폐수가 유입된 다음 폭기과정, 침전과정, 및 추출과정을 통해 정화 처리되어 외부로 방류되는 생물처리조가 구비된 오폐수 고도처리장치에 있어서, 상기 생물처리조의 일정 높이에 고정된 철망구조물; 상기 철망구조물의 내부에 불규칙하게 배열 적층되고 오폐수가 통과할 수 있도록 상하가 개방된 원통형의 접촉여재;를 포함한다.

Description

오폐수 고도처리장치 {APPARATUS FOR HIGH LEVEL TREATMENT OF SEWAGE}
본 발명은 오폐수 고도처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 생물처리조에서 폭기처리와 혐기/무산소처리가 동시에 가능하고 오폐수의 공급속도를 유지하면서도 부유하는 슬러지의 양을 감소시킬 수 있는 오폐수 고도처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수자원이 부족한 나라의 경우, 각종 댐을 구축하여 조성되는 인공 호수가 중요한 용수원으로 이용되고 있으나, 급속한 개발정책 및 산업화에 기인하여 생활 오하수와 공장폐수가 그대로 하천으로 흘러들어 상수원으로 이용되고 있는 호수로 유입되어 부영양화를 초래함과 동시에 수질을 급속히 악화시켜 식수원을 위협하고, 그 오염된 물이 바다로 흘러들어 적조현상을 유발하여 연안양식산업 등에도 많은 피해를 주고 있는 실정이다.
따라서 오폐수 및 하수유입에 따른 수질의 오염을 감소시키고자 하는 노력의 일환으로 오폐수 및 하수처리장을 설치하여 생활 오하수나 공장폐수를 인공적으로 정화 처리한 후, 다시 하천으로 방류하여 하천 및 호수의 오염을 막고 있다.
이러한 오폐수 및 하수처리장에서 행해지는 오폐수 및 하수처리공정에 있어서, 오폐수 및 하수의 정화처리가 이루어지는 반응조로부터 주기적으로 정화 처리된 처리수가 외부로 배출되어야 하는 공정이 필요하다. 또한, 정화 처리된 처리수의 배출과 더불어 처리수의 상층 위에 얼음이 얼어 처리수가 적절하게 외부로 배출되지 못하거나, 처리수의 상층 위에 존재하는 슬러지가 정화된 처리수와 함께 배출되는 등의 문제점이 해결되어야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최종 처리수가 만들어지는 반응조 내부에 부유추출장치를 구비하여 처리수의 수위에 따라 상하 이동이 자동으로 이루어지며, 위치 이동이 용이할 뿐 아니라, 혼합된 슬러지를 처리수로부터 효과적으로 분리해서 처리수를 외부로 배출할 수 있게 하였다.
이러한 종래의 부유추출장치로서 미국특허 제4,711,716호에서 개시하고 있는데, 이는 장치를 이루게 되는 부유기구와 추출기구가 복잡하게 구성되어 제작이 어려울 뿐 아니라, 특히 추출기구와 부유기구를 포함하는 전체 조립구성이 지상에 구비되는 맨웨이(MANWAY)로부터 분리하기 어려워 수리나 유지, 보수시 대단히 어려운 문제점이 있었다.
따라서 상기한 바와 같은 문제점을 어느 정도 해소한 부유추출장치로서, 미국특허 제5,234,580호에 개시하고 있는데, 이는 부유기구와 추출 기구를 별도로 구성하여, 사용 시엔 부유기구와 추출 기구를 결합한 상태에서 사용하고, 유지, 보수시엔 부유기구와 추출 기구를 분리한 상태에서 보수/유지 작업이 가능하도록 하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 오폐수 및 하수 고도처리장치의 부유추출장치는 체크밸브 형태의 수용기와 처리수펌프가 일체형으로 결합/구성되어 추출기구의 자중이 무거워지며, 이에 따라 추출 기구를 유체 위에 부유시키는 부유기구도 자중이 무거운 추출 기구를 수용할 수 있을 정도로 크게 형성되어야 한다. 이는 결국 부유추출장치 전체의 크기가 커질 수밖에 없는 요인이 되며, 오폐수 및 하수 고도처리장치 제조원가의 상승요인으로 작용하고 있다.
더욱이, 처리수를 유입하여 외부로 유출하기 위한 처리수펌프의 경우, 전원공급 케이블이나 각종 제어 목적의 전기적 배선이 이루어져야 하고, 처리수펌프는 처리조 내부에 위치하므로 수분에 노출됨에 따른 누전이나 합선에 의한 사고를 미연에 방지하고자 하는 별도의 대책이 수립되어야 하며, 이는 결국 하수처리장치 전체의 가격상승 요인과 함께 바람직하지 못한 외부환경에 노출되어 오동작이 발생할 위험성이 항상 존재하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 오폐수 및 하수 고도처리장치에 있어서, 하수유입구가 처리조의 상부에 위치하고 있어 전단계 공정에 처리된 하수가 후단계 처리조로 유입되는 동안 후단계 처리조 하부에 침전된 슬러지(오염물질)가 부유하여 정화 처리된 상층수와 혼입되는 문제점이 있었다.
또한, 종래기술에 의한 오폐수 고도처리장치는 혐기, 폭기, 무산소공정 등이 각각의 서로 다른 반응조에서 진행되기 때문에 장치 구성에 많은 공간을 차지하게 되고, 반응조의 수가 많기 때문에 막대한 설비 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
등록특허 제0762739호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 간헐적 생물처리조의 중간 높이에 원통형 형태의 접촉여재를 불규칙한 방향으로 배열한 철망구조물을 설치함으로써 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 공존하여 하나의 처리조에서 두 가지 이상의 공정이 가능한 오폐수 고도처리장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은, 생물처리조로 유입되는 오폐수의 공급 속도는 유지하는 동시에 유속을 감소시켜 혼합되도록 함으로써 슬러지가 부유하는 것을 방지할 수 있는 오폐수 고도처리장치을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 생물처리조에서 고도처리된 처리수를 슬러지가 부유하지 않은 상부 부근에서 취수하여 배출하도록 할 수 있는 부구장치를 갖는 오폐수 고도처리장치을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 오폐수가 유입된 다음 폭기과정, 침전과정, 및 추출과정을 통해 정화 처리되어 외부로 방류되는 생물처리조가 구비된 오폐수 고도처리장치에 있어서, 상기 생물처리조의 일정 높이에 고정된 철망 구조물; 상기 철망구조물의 내부에 불규칙하게 배열 적층되고 오폐수가 통과할 수 있도록 상하가 개방된 원통형의 접촉여재;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 접촉여재는 그 직경이 선형적으로 변화하는 형태로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 생물처리조는 유입되는 처리수의 유속을 감소시키기 위한 유속저감유닛을 포함하고, 상기 유속저감유닛은, 중앙으로 처리수 이송관을 통해 유입된 처리수가 하단으로부터 상승한 다음 다시 하강하여 하부 유출구를 통하여 배출되도록 원통형 격벽을 구비한 본체; 상기 본체 상면을 덮는 리드; 상기 본체 중앙 하단에 조립 고정되고 상부에는 상기 처리수 이송관이 끼워지며 처리수가 외측으로 이송되는 복수개의 유출구를 구비한 슬리브; 상기 처리수 이송관의 외면에 고정되어 상기 처리수 이송관 외면과 상기 원통형 격벽 사이로 상승하는 처리수를 안내하는 날개;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 처리수 이송관의 외면에는 기울어진 복수개의 고리형 홈이 구비되고, 상기 날개는 반타원형 고리로 형성되어 상기 고리형 홈에 교번하여 억지끼움된다.
바람직하게는, 상기 날개는 나선형으로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 본체와 상기 원통형 격벽 사이에는 복수개의 방사 격벽이 구비된다.
바람직하게는, 상기 생물처리조는 처리수를 흡입하여 배출하기 위한 처리수 배출유닛을 포함하고, 상기 처리수 배출유닛은, 상기 생물처리조 내부에 세워져 회전 구동되는 스크류; 상기 스크류가 맞물리도록 삽입되어 스크류의 회전에 따라 승강하고 처리수흡입호스의 입구가 고정된 승강블록; 상기 승강블록 내부에 상하방향으로 회전 가능하게 설치된 연결대; 상기 연결대의 일단에 고정된 부구; 상기 연결대의 타단의 위치에 따라 승강신호를 송신하는 상하부 스위치; 상기 상하부 스위치의 승강신호를 수신하여 상기 스크류를 회전 구동하는 모터;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 승강블록의 후방에는 벽면에 밀착되어 승강블록을 안내하는 롤러가 구비된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치는 접촉여재가 불규칙하게 배열 적층된 철망구조물이 생물처리조에 설치됨으로써 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 공존하여 하나의 처리조에서 두 가지 이상의 처리 공정이 진행될 수 있는 효과를 제공한다.
(2) 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치는 생물처리조에 유입되는 오폐수가 유속저감유닛을 통과하도록 함으로써 공급속도는 유지하면서 슬러지가 부유하는 것은 방지하는 효과를 제공한다.
(3) 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치는 생물처리조의 흡입호스를 상하구동블록과 함께 부구를 따라 승강하도록 장착함으로써 항상 일정한 수위에 흡입호스가 유지되도록 하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 생물처리조의 내부 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 철망구조물의 일부 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 생물처리조의 내부의 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 유속저감유닛의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 유속저감유닛의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 유속저감유닛의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 흡입호스 승강유닛의 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 흡입호스 승강유닛의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 유속저감유닛의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 오폐수 고도처리장치의 일부 구성요소인 유속저감유닛의 사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
첨부 도면 중, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오폐수 고도처리장치에 의해 오폐수가 처리되는 공정을 보여주는 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오폐수 고도처리장치는 스크린조(100)와, 1차유량조정조(200)와, 2차유량조정조(300)와, 간헐식생물처리조(400)와, 방류조(500), 및 농축조(600)로 구성된다. 이러한 처리조에 의해 유입되는 하수가 순차적인 공정을 통하여 정화 처리된다.
상기 스크린조(100) 내부에는 유입되는 오폐수의 슬러지(오염물질)를 1차적으로 걸러주기 위해 격자형 그물망이 형성되는 스크린이 적어도 하나 이상 순차적으로 설치된다.
그리고 상기 스크린조(100)에서 1차적으로 정화된 오폐수는 1차유량조정조(200)에 유입되며, 상기 1차유량조정조(200)는 후공정에서 처리될 유량을 조정하며 처리조 내부에 구비되는 에어공급기(210)에 의해 1차 폭기처리공정이 이루어진다.
상기 폭기처리공정은 호기성 미생물을 주체로 하는 활성오니를 육성하거나, 그 활성도를 유지하기 위해서는 항상 충분한 용존산소가 공급되어야 하는데, 이러한 처리가 이루어지는 공정을 말한다.
상기 2차유량조정조(300)에서는 상기 1차유량조정조(200)에서 유입되는 오폐수의 유량을 조절하여 생물처리조(400)에 전달하는 역할을 수행한다. 2차유량조정조는 생략할 수도 있음은 물론이다.
이하에서는 상기 탈질 반응과 인 방출 과정에 대해서 설명하고자 한다.
먼저, 상기 탈질 반응에 대해서 설명하면, 유입되는 오폐수 및 하수내의 질소성분 중 대부분을 차지하는 질소형태인 암모니아성 질소(NH3 - N)는 폭기처리공정에서의 에어공곱기(210)에 의해 공급되는 산소와 반응하고 유기물속에 다량 포함된 미생물인 니트로사모나스(Nitrosomonas)에 의해 산화되어 아질산성질소(NO2 - N)로 전환되고, 아질산성 질소는 다시 미생물인 니트로백터(Nitrobactor)의 분해 작용에 의해 질산성 질소(NO3 - N)로 바뀌게 되는데, 이러한 질산성 질소(NO3 - N)의 형태로 질소 성분을 함유하고 있는 오폐수 및 하수는 생물처리조(400)에서 탈질 반응을 일으키게 된다.
탈질 반응은 자연수계의 대부분을 차지하는 종속영양 미생물인 임의성 미생물에 의해 이루어지며, 이때의 전자전달 체계는 환원된 전자공여체로서 유기물을 사용하고 산화된 최종 전자 수용체로서 산소, 혹은 질산성 질소, 황산이온 등을 사용하는 데 각각의 전자수용체가 하수속의 유기물과 반응시 산소>질산성질소>황산이온 등의 순으로 이루어지기 때문에 산소가 존재하지 않는다면, 즉 무산소 상태가 되면 미생물들은 전자수용체로서 질산성 질소기에서 화화적으로 결합된 산소를 활용하여 호흡하기 때문에 질산성 질소(NO3 - N)는 산소를 미생물 호흡에 빼앗겨 최종적으로 유리된 질소만 존재하게 되며, 이때 가스상의 질소는 대기중으로 날아가 버리게 되며 오폐수 및 하수속의 질소가 제거되는 것이다.
또한, 상기 생물처리조(400)에서는 임의성 미생물들이 세포 성장을 위하여 건조무게비 약 4~12% 인을 섭취하게 되는데, 이는 미생물의 세포내에 축적하게 되어 오폐수 및 하수내의 인의 함량이 감소하는 것이다.
한편, 상기 생물처리조(400)에서는 처리수가 유입되어 2차 폭기처리(약 2시간), 침전처리(약 1시간), 추출처리(약 1시간) 등의 과정을 거쳐 정화 처리되어 외부로 방류된다. 즉 하나의 처리조에서 두 가지 이상의 공정이 가능해지는 것이다.
본 발명은 상기 생물처리조(400)의 내부에 구비되는 접촉여재(492)를 구비한 철망구조물(490)과, 유속저감유닛(401)과, 처리수 배출유닛(460)에 그 기술적 사상의 요지가 있음을 밝혀둔다.
이하, 본 발명에 따른 오폐수 고도처리장치를 구성하는 생물처리조에 대해 설명하고자 한다.
상기 생물처리조(400)에는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 철망 구조물(491)이 설치되어 있다. 상기 철망 구조물(491)은 상기 생물처리조(400)의 중간 정도의 높이에 고정된다. 상기 철망구조물(491)의 내부에는 원통형의 저촉여재(492)가 구비된다. 상기 철망 구조물(491)은 수중에 설치되기 때문에 스테인리스 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 철망구조물(491)과 접촉여재(492)가 미생물들의 번식처(490)를 구성하게 된다.
상기 접촉여재(492)는 상기 철망구조물(491)의 내부에 불규칙하게 배열 적층되고 오폐수가 통과할 수 있도록 상하(492a)가 개방된 형태이다.
상기 접촉여재(492)는 직경이 선형적으로 변화하는 땅콩 형태로 이루어질 수 있고, 아무런 형태가 없는 원통형도 물론 가능하다.
상기 접촉여재(492)는 폐건축자재를 재활용하여 사용할 수 있고, 액슬(axile) 파이프, 폴리에틸렌(PE) 파이프 등을 재활용하여 사용할 수도 있다. 즉 상하가 개방된 파이프 형태의 접촉여재를 사용하면 된다.
또, 상기 접촉여재(492)는 불규칙하게 배열되어 적층되도록 한다. 상기 접촉여재(492)가 이렇게 불규칙한 방향으로 배열 및 적층되기 때문에 호기성 미생물과 혐기성 미생물 모두가 생물처리조(400)에 번식할 수 있게 된다.
즉, 호기성 미생물은 공기가 많이 공급되는 위치에서 번식을 잘 이루어지기 때문에 상기 접촉여재(492) 중에 수직으로 배열되어 공기가 많이 공급되는 접촉여재(492)에 잘 번식하게 된다. 반대로 혐기성 미생물은 공기가 잘 공급되지 않는 위치에서 번식이 잘 이루어지기 때문에 상기 접촉여재(492) 중에 수평으로 배열된 접촉여재(492)에서 잘 번식하게 된다. 또한 무작위로 불규칙하게 접촉여재(492)가 배열되어 있기 때문에 호기성 미생물과 혐기성 미생물 외의 다양한 종류의 미생물이 접촉여재(492)에서 번식하게 된다.
그에 따라, 널리 알려진 바와 같이 다양한 종류의 미생물이 처리조(400) 내에 번식하고 있기 때문에, 처리 효율이 매우 높을 뿐만 아니라 미생물의 사체인 슬러지도 다른 종류의 미생물이 처리하게 되어 발생되는 슬러지의 양도 대폭 감속하게 된다.
상기 생물처리조(400)에서 폭기 처리 중에는 호기성 미생물이 작용하고, 혐기/무산소 처리 중에는 혐기성 미생물이 작용하며, 동시에 다양한 미생물에 의해 슬러지가 감소하도록 작용하게 된다. 결국 상기 생물처리조(400) 내에서는 폭기 처리와 혐기/무산소 처리가 모두 가능하고 더불어 슬러지까지 감속하게 되어 하나의 처리조 내에서 거의 모든 생물처리가 이루어지게 된다. 이러한 이유로 설비공간을 절약하는 동시에 경제적인 이득까지 창출할 수 있게 된다.
첨부 도면 중, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 생물처리조(400) 내부의 처리수 유속저감유닛(401) 구조를 보여준다.
우선, 상기 유속저감유닛(401)은 상기 2차유량조정조(300)로부터 처리수가 이송되도록 수직으로 세워진 처리수 이송관(410)을 포함한다.
상기 유속저감유닛(401)은 본체(440), 리드(430), 슬리브(420), 및 날개(411)를 포함한다.
상기 본체(440)는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 중앙으로 상기 처리수 이송관(410)을 통해 유입된 처리수가 하단으로부터 상승한 다음 다시 하강하여 하부 배출구(442)를 통하여 배출되도록 원통형 격벽(441)을 구비한다. 상기 본체(440)는 상부가 개방된 원통형으로 이루어지고, 하단면에는 배출구(442)가 구비되어 있다. 상기 본체(440) 하단 중앙에는 상기 슬리브(420)가 나사(422) 결합되는 너트(443)가 본체(440)와 일체로 형성되어 있다. 상기 너트(443)에 상기 슬리브(420)의 하단부가 삽입되어 나사(422)결합되어 조립된다.
상기 원통형 격벽(441)은 상기 처리수 이송관(410)으로부터 일정거리 떨어져 그 사이에 날개(411)들이 위치할 수 있도록 구비되어 있다. 또한 상기 원통형 격벽(441)은 상기 본체(440)의 높이보다 낮게 형성되어 원통형 격벽(441)을 타고 올라오는 처리수가 원통형 격벽(441) 외측으로 넘치도록 되어 있다.
상기 리드(430)는 상기 본체(440) 상면을 덮도록 조립된다. 상기 리드(430)는 상기 본체(440) 상면을 반드시 밀폐해야 하는 것은 아니다. 다만 처리수의 흐름을 대부분 안내하는 역할을 하게 된다.
상기 슬리브(420)는 상기 본체(440) 중앙 하단 너트(420)에 조립 고정되고 상부에는 상기 처리수 이송관(410)이 끼워지며 처리수가 외측으로 이송되는 복수개의 유출구(421)를 구비한다. 상기 슬리브(420)는 몸체(440)의 두께보다 약간 더 가공되어 턱(423)을 형성하게 되고 상기 처리수 이송관(410) 하단부가 상기 턱(423)에 걸리도록 되어 있다. 즉 삽입되어 지지되는 구조인 것이다. 따라서 조립 및 분해가 매우 자유롭다. 상기 턱(423) 하부에는 복수개의 유출구(421)가 구비되어 있어서 처리수가 이송관(410)으로부터 유출되어 상기 이송관(410) 외면과 원통형 격벽(441) 사이의 공간으로 이송된다.
상기 날개(411)는 상기 처리수 이송관(410)의 외면에 고정되어 상기 처리수 이송관(410) 외면과 상기 원통형 격벽(441) 사이로 상승하는 처리수를 안내한다. 상기 처리수 이송관(410)의 외면에는 기울어진 복수개의 고리형 홈(410a)이 구비되고, 상기 날개(411)는 반타원형 고리로 형성되어 상기 고리형 홈(410a)에 교번하여 억지끼움된다. 이러한 날개(411)와 처리수 이송관(410)의 구조는 생산단가를 낮출 수 있는 구조이고 매우 간단한 형상을 하고 있기 때문에 제작하기도 매우 용이하다.
상기 본체(440)의 외면에는, 도 7을 참고하면, 복수개의 서포트 브래킷에 의해 지지되어 생물처리조(400)의 내측 바닥면으로부터 일정거리 이격되어 놓이게 된다. 따라서 배출구(442)로 배출되는 처리수는 생물처리조(400)의 바닥으로 연속하여 공급된다.
처리수의 이동을 설명한다. 먼저 수평 이송관(402)과 엘보우관(403)을 통과한 처리수는 처리수 이송관(410)을 타고 하강한다.
상기 처리수 이송관(410)을 타고 하강한 처리수는 상기 슬리브(420)의 유출구(421)를 통과하여 상기 처리수 이송관(410)과 상기 원통형 격벽(441) 사이로 이송된다.
상기 유출구(421)로 유출된 처리수는 상기 날개(411)의 안내에 따라 지그재그 형태로 흐르면서 상승한다. 최상부의 날개를 통과한 처리수는 원통형 격벽(441)을 흘러넘치게 된다. 이때 상기 리드(430)에 의해 안내를 받는다.
상기 처리수는 상기 원통형 격벽(441)과 본체(440) 사이로 하강한 다음 상기 배출구(442)를 통과하여 배출된다. 배출된 처리수는 생물처리조(400)의 바닥에 펴지면서 연속적으로 제공된다.
상기 처리수는 상술한 바와 같이 긴 거리를 통고하여 생물처리조(400) 바닥으로 천천히 공급되기 때문에 난류에 의한 부유물 상승을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 8과 도 9를 참고하면, 상기 생물처리조(400)는 처리수를 흡입하여 배출하기 위한 처리수 배출유닛(460)을 포함하고, 상기 처리수 배출유닛(460)은 스크류(462), 승강블록(470), 연결대(481), 부구(480), 상하부 스위치(474,475), 모터(465)를 포함한다.
상기 스크류(462)는 상기 생물처리조(400) 내부에 세워져 회전 구동된다. 상기 스크류(462)는 상기 모터(465)에 의해 구동되도록 복수개의 기어(463,464)에 의해 연결되어 구동되도록 되어 있다. 상기 스크류(462)는 상하부가 브래킷(461)에 의해 고정되고 베어링(461a)이 게재되어 모터(465)의 구동에 따라 회전방향을 달리하여 회전할 수 있도록 되어 있고, 당연히 승강하지는 않는다.
상기 승강블록(470)은 상기 스크류(462)가 맞물리도록 삽입되어 스크류(462)의 회전에 따라 승강하고 처리수 흡입호스(466)의 입구가 고정된다. 상기 승강블록(470)에는 상기 스크류(462)가 맞물리는 나사가 내부에 구비되어 상기 스크류(462)에 맞물리고 따라서 스크류(462)의 회전에 따라 상기 승강블록(470)은 회전될 수 없기 때문에 승강하게 된다. 결국 상기 승강블록(470)은 모터(465)의 구동에 따라 승강하게 된다.
상기 연결대(481)는 상기 승강블록(470) 내부에 상하방향으로 회전 가능하게 설치된다. 도 9를 참고하면 상기 연결대(481)는 회전핀(472)을 중심으로 회전될 수 있도록 상기 승강블록(470)에 연결 설치되어 있고 일단에는 부구(480)가 고정되고, 타단의 자유단(473)은 상하부 스위치(474,475)를 동작시키게 된다. 즉 부구(480)의 승강에 따라 상하부 스위치(474,475)를 동작시키게 된다.
상기 부구(480)는 상기 연결대(481)의 일단에 고정된다. 상기 부구(480)는 처리수의 부력에 의해 상승할 수 있도록 충분히 공기를 내부에 포함하도록 구성되어 있다. 상기 부구(480)와 연결대(481)의 위치를 상기 승강블록(470)의 하부 쪽에 위치하도록 구성하고 스위치(474,475)의 위치도 변경하여 승강블록(470)이 처리수에 잠기지 않도록 설계할 수 있음은 물론이다.
상기 상하부 스위치(474,475)는 상기 연결대(481)의 타단의 위치에 따라 승강신호를 송신한다. 상기 승강블록(470) 내부에는 상부와 하부에 각각 스위치(474,475)가 설치되어 있다. 연결대(481)가 상부 스위치(474)를 누르게 되면 모터(465)는 승강블록(470)을 하강시키고, 하부 스위치(475)를 누르게 되면 승강블록(470)을 상승시켜, 항상 흡입호스(466)가 처리수 수면으로부터 일정한 깊이 내에 있도록 자동 조절하게 된다.
상기 모터(465)는 상술한 바와 같이, 상기 상하부 스위치(474,475)의 승강신호를 수신하여 상기 스크류(462)를 회전 구동하고, 결적과적으로 상기 승강블록(470)이 승강하게 된다.
상기 승강블록(470)의 후방에는 벽면에 밀착되어 승강블록(470)을 안내하는 롤러(471)가 구비되어 있다. 상기 롤러(471)에 의해 승강블록(470)의 회전이 방지됨과 동시에 승강 시, 마찰에 의한 부하를 줄여주게 된다.
상기 처리수의 유입이나 흡입호스(466)에 의한 처리수 배출에 따라 상기 생물처리조(400)의 수위는 변화하게 된다. 상기 처리수의 수위가 낮아지게 되면 부구(480)는 하강하고 연결대(481)의 자유단(473)은 상승하여 상부 스위치(474)를 동작시킨다. 그 신호를 받은 모터(465)는 일정시간 동작되어 상기 승강블록(470)은 하강한다.
이와 반대로 부구(480)가 올라가서 연결대(481)의 자유단(473)이 하강하면 하부 스위치(475)가 동작하게 되고, 그 신호에 따라 모터(465)가 일정시간 동작하여 승강블록(470)을 상승시키게 된다.
이와 같이 부구(480)의 승강에 따라 모터(465)가 일정시간 동작하여 승강블록(470)을 승강시키기 때문에 흡입호스(466)는 항상 처리수 수면으로부터 일정한 깊이 내에 있게 되고, 부유물이 없는 처리수 상층부의 처리수를 흡입하여 배출하게 된다.
상기 처리수펌프(450)는 상기 부유추출장치(430)를 통해 처리수를 흡입하고 배출하며, 이는 상기 생물처리조(400)의 외부에 구비되어 작동된다.
따라서 상기 처리수펌프(450)는 생물처리조(400) 내부의 수면이나 수중에 설치하지 아니하고 생물처리조(400)의 외부에 설치함과 동시에, 처리수펌프(450)를 가동하기 위한 전원 공급케이블이나 제어계통 라인(451)이 생물처리조(400)의 외부에 설치됨으로써, 생물처리조(400) 내부의 바람직하지 못한 환경(물, 슬러지, 미생물 등)에 의한 영향을 받아 누전이나 합선에 의한 작동정지 또는 오작동의 발생을 줄일 수 있다.
한편, 상기와 같은 부유추출장치(430)를 통해서 처리수를 흡입한 후, 다음 처리 공정인 방류조(500) 및 농축조(600)를 거쳐 하천이나 호수 등으로 정화된 오폐수 및 하수를 배출하게 된다.
도 10을 참고하게 되면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 유속저감유닛(401)을 볼 수 있다. 유속저감유닛(401)의 상기 본체(440)와 상기 원통형 격벽(441) 사이에는 복수개의 방사 격벽(444)이 구비되어 있다. 즉 월류되는 처리수가 날개(411)에 의해 안내되는 경우 회전하는 층류가 발생된 경우 방사형 격벽(444)에 의해 회전력이 감소되어 배출구(442)를 통하여 배출되도록 한 것이다. 특히 날개(411)를 나선형으로 제작하게 되는 경우에는 상승하는 처리수가 회전하게 되기 때문에 그 회전력을 없애 주어야 하고 방사형 격벽(444)이 그 역할을 수행하게 된다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 유속저감유닛(401)을 볼 수 있다. 유속저감유닛(401)의 날개(411')를 하나의 나선형으로 제작한 것이다. 제작이 용이하지 않으나 처리수의 이송거리를 크게 하여 그만큼 유순한 흐름을 갖는 처리수를 생물처리조 내에 공급할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100 : 스크린조
200 : 1차유량조정조 300 : 2차유량조정조
400 : 생물처리조 401 : 유속저감유닛
402 : 수평 이송관 403 : 엘보우관
410 : 처리수 이송관 411 : 날개
420 : 슬리브 421 : 유출구
423 : 턱 430 : 리드
440 : 본체 441 : 원통형 격벽
442 : 배출구 460 : 처리수 배출유닛
461 : 브래킷 462 : 스크류
463, 464 : 기어 465 : 모터
466 : 흡입호스 470 : 승강블록
471 : 롤러 472 : 회전핀
473 : 자유단 474 : 상부 스위치
475 : 하부 스위치 480 : 부구
481 : 연결대 491 : 철망구조물
492 : 접촉여재 500 : 방류조
600 : 농축조

Claims (8)

  1. 오폐수가 유입된 다음 폭기과정, 침전과정, 및 추출과정을 통해 정화 처리되어 외부로 방류되는 생물처리조가 구비된 오폐수 고도처리장치에 있어서,
    상기 생물처리조의 일정 높이에 고정된 철망구조물;
    상기 철망구조물의 내부에 불규칙하게 배열 적층되고 오폐수가 통과할 수 있도록 상하가 개방된 원통형의 접촉여재;
    를 포함하고,
    상기 생물처리조는 처리수를 흡입하여 배출하기 위한 처리수 배출유닛을 포함하되,
    상기 처리수 배출유닛은,
    상기 생물처리조 내부에 세워져 회전 구동되는 스크류;
    상기 스크류가 맞물리도록 삽입되어 스크류의 회전에 따라 승강하고 처리수흡입호스의 입구가 고정된 승강블록;
    상기 승강블록 내부에 상하방향으로 회전 가능하게 설치된 연결대;
    상기 연결대의 일단에 고정된 부구;
    상기 연결대의 타단의 위치에 따라 승강신호를 송신하는 상하부 스위치;
    상기 상하부 스위치의 승강신호를 수신하여 상기 스크류를 회전 구동하는 모터;
    를 포함하는 오폐수 고도처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉여재는 그 직경이 선형적으로 변화하는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 오폐수 고도처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 생물처리조는 유입되는 처리수의 유속을 감소시키기 위한 유속저감유닛을 포함하고,
    상기 유속저감유닛은,
    중앙으로 처리수 이송관을 통해 유입된 처리수가 하단으로부터 상승한 다음 다시 하강하여 하부 유출구를 통하여 배출되도록 원통형 격벽을 구비한 본체;
    상기 본체 상면을 덮는 리드;
    상기 본체 중앙 하단에 조립 고정되고 상부에는 상기 처리수 이송관이 끼워지며 처리수가 외측으로 이송되는 복수개의 유출구를 구비한 슬리브;
    상기 처리수 이송관의 외면에 고정되어 상기 처리수 이송관 외면과 상기 원통형 격벽 사이로 상승하는 처리수를 안내하는 날개;
    를 포함하는 오폐수 고도처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 처리수 이송관의 외면에는 기울어진 복수개의 고리형 홈이 구비되고, 상기 날개는 반타원형 고리로 형성되어 상기 고리형 홈에 교번하여 억지끼움된 것을 특징으로 하는 오폐수 고도처리장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 날개는 나선형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 오폐수 고도처리장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 본체와 상기 원통형 격벽 사이에는 복수개의 방사 격벽이 구비된 것을 특징으로 하는 오폐수 고도처리장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 승강블록의 후방에는 벽면에 밀착되어 승강블록을 안내하는 롤러가 구비된 것을 특징으로 하는 오폐수 고도처리장치.
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