KR101627642B1 - Highly water treatment system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고도수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영양염류의 높은 처리 효율성을 가지면서도 소형으로 구성되어 우수한 공간 활용성을 기능성을 발휘할 수 있게 한 고도수처리장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an advanced water treatment apparatus, and more particularly, to an advanced water treatment apparatus which has a high treatment efficiency of nutrients and is small in size, thereby exhibiting excellent space availability and functionality.
국내 조선해양산업은 최신의 대형설비, 기술인력, 설계기술 및 건조경험을 바탕으로 국가경제발전의 견인차 구실을 하여 우리나라는 명실상부한 조선해양산업 선도국의 위치를 차지하고 있다. The Korean shipbuilding marine industry is taking the position of leading shipbuilding marine industry leader in Korea by taking advantage of the latest large facilities, technical manpower, design technology and construction experience as a driving force of national economic development.
또한, 경제 발전과 평균소득 및 여가시간 증대에 따른 해양관광 및 레저산업의 수요가 크게 증가함에 따라서 해양레저선박 및 장비산업과 크루즈 시장이 크게 증가하고 있는 실정이다. In addition, marine leisure, shipbuilding, equipment and cruise markets are increasing rapidly as the demand for marine tourism and leisure industry increases due to economic development, average income and leisure time.
이러한 선박산업의 상승세와 맞물려 선체구조의 안정성 강화, 해양오염물질의 배출규제 등 국제적인 해양환경보호규정의 강화로 인해 선체의 이중 구조화 기술, 무독성 도료개발, 배기가스 저감기술 및 밸러스트 수처리기술 등 환경 친화성 관련기술의 연구개발이 활발히 진행되고 있다.In line with the rise of ship industry, strengthening of international marine environmental protection regulations such as strengthening stability of hull structure and emission regulation of marine pollutants, environment related technology such as double structure of hull structure, development of non-toxic paint, exhaust gas abatement technology and ballast water treatment technology R & D on Hwaseong technology is actively under way.
또한, 조선산업의 생산품에 대해서는 안전운항과 국제 협약에 의해 엄격한 품질관리기준이 적용이 되며 특히, 국제 법규를 통한 인명안전장비의 품질기준 강제와 UN 산하기구인 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)의 국제해상 인명안전협약(SOLAS : Safety of Lifeat Sea), 국제해상오염방지협약(MAPOL) 등 국제협약에 의한 엄격한 품질관리기준을 적용하고 있다.In addition, strict quality control standards are applied to the products of the shipbuilding industry through safety operations and international agreements. In particular, the quality standards of life safety equipment through international laws and the International Maritime Organization (IMO) ) Of the International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS), and the International Convention for the Prevention of Marine Pollution (MAPOL).
특히, 세계적으로 삶의 질이 향상됨에 따라 선박이 고급화되고 여행객의 증가로 대형 여객선이 출현하게 되어, 오폐수에 대한 해양오염의 방지 및 통제의 필요성이 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 해양환경보호위원(MEPC, Marine Environment Protection Committee) 등에 의해 제기되어 왔다.In particular, as the quality of life around the world has improved, ships have become more sophisticated and the number of travelers has increased due to the increase in the number of passengers. As a result, the need for prevention and control of marine pollution in wastewater has been increasingly recognized by the International Maritime Organization (IMO) And the Marine Environment Protection Committee (MEPC).
그리하여 국제해사기구는 선박에서 발생하는 오수를 관리하고 처리하기 위한 규정을 2003년 9월 27일부터 국제적으로 발효하였고 국내에서도 2004년 협약을 발효하였다.Thus, the International Maritime Organization has entered into force on September 27, 2003, for the management and treatment of wastewater from ships, and entered into force in 2004.
국제해사기구에서 지정한 오수는 화장실이나 소변기에서 발생한 물, 진료소, 병원 및 병실 등의 의료적 장소의 세면대나 배수구에서 흘러나온 물, 살아있는 동물이 있는 장소에서 발생한 물, 식기 세척수, 세탁수 등이 해당된다.Wastewater designated by the International Maritime Organization may be discharged from the washrooms or urinals, water from the sinks or drains of medical places such as clinics, hospitals and wards, water generated from living animals, dishwashers, do.
따라서 현재는 일정 수 이상의 승선이 이루어지는 선박의 경우에 선박 내부에 정화조를 반드시 설치하도록 규정하고 있으며, 2030년도에는 국제해사기구에서 종래의 선박용 정화조의 성능을 상회하는 관리지침을 시행함에 따라서 더욱 향상된 정화 능력을 가진 정화조의 설치가 요구되고 있는 실정이다. Therefore, it is mandatory to install a septic tank inside the ship in case of ships with more than a certain number of ships. In 2030, the International Maritime Organization will implement a management guideline that exceeds the performance of conventional septic tanks, It is necessary to install a septic tank having the capability.
그럼에도, 종래의 선박에 사용되는 정화조는 일반적으로 육상에서 사용하는 정화조의 형식을 일부 개선하여 소형화한 후 사용하고 있는 실정이다.Nevertheless, the conventional septic tank is generally used after being partially miniaturized by improving the type of septic tank used on the land.
즉, 첨부도면 도 4와 같이 종래의 선박용 정화조는 3개의 처리조로 구성된 정화조 내에서 최초 인입되는 오수를 갈아서 분쇄하도록 1차 처리조(20) 내의 마쇄기구(50)를 이용하여 균일한 입자로 분쇄한 후, 2차 처리조(30)에서 공기방울을 불어 폭기하는 방식을 사용한 후 침전을 유도하고, 마지막으로 3차 처리조(40)에서 염소계 살균제를 처리약품으로 투입하여 살균한 후 해양으로 배출하는 구조를 가진다.That is, as shown in FIG. 4, the conventional marine purification tank is provided with a grinding mechanism (50) in the primary treatment tank (20) for grinding and grinding the first incoming wastewater in a purification tank composed of three treatment tanks After the air bubbles are blown in the
그런데 선박의 경우에 선체라는 한정된 공간적 특성과 해상을 운항하는 기능적 특성으로 인하여 정화조 시설 규모의 한계가 불가피하고, 육상용으로 사용되는 일반적인 정화조의 형식만을 일부 개량하여 단순 소형화함으로써 선박에 설치된 종래의 정화조 시설의 경우에, 승선 인원이 많아지면 정화조 시설의 용량 초과나 성능 초과로 인하여 오수의 처리가 원활하게 이루어지지 않고 있는 실정이다.However, in the case of ships, due to the limited spatial characteristics of the ship and the functional characteristics of navigating the sea, limitations on the size of the septic tank are inevitable, and only the general type of septic tank used for land use is partially improved to make the conventional septic tank In the case of the facility, when the number of boarding passengers increases, the sewage is not smoothly processed due to the capacity exceeding the capacity of the septic tank or the performance.
또한, 상기와 같은 종래의 선박용 정화조 장치는 총 부유물질(MLSS; mixed liquor suspended solid)의 관리가 어려울 뿐만 아니라, 염소계 살균제를 투입함으로써 배출수 내에 잔류염소를 일정량으로 관리해야 하는 문제점이 있다.In addition, it is difficult to manage a mixed liquor suspended solid (MLSS), and a chlorine-based disinfectant is added to the conventional septic tank.
아울러, 2030년도부터 시행된 국제해사기구의 선박용 오수 정화장치에 대한 관리지침에 따르면, 배출수 내부에 염소 성분의 잔류가 없는 구조를 가지면서 기존의 기준에서 다루지 않고 있던 인과 질소의 제거가 가능한 처리기준을 제시함에 따라서 선박의 이동뿐만 아니라 환경오염 방지를 위해서라도 모든 선박에 이 기준을 충족시킬 수 있는 고도수처리장치가 설치가 불가피한 실정이다. In addition, according to the International Maritime Organization's Management Guidelines for Sewer Sewage Purification System implemented from 2030, there is no residual chlorine residue in the effluent water, and the treatment standard that can remove phosphorus and nitrogen It is inevitable to install an advanced water treatment system that can meet these standards for all ships in order to prevent not only movement of ships but also environmental pollution.
이상과 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 선박용 오수 처리에 관한 기술은 기존에도 다양하게 제안된 바 있는데, 선박용 오수 처리에 관한 대표적인 종래 기술을 살펴보면 다음과 같다.In order to solve the above-mentioned conventional problems, various techniques for treating wastewater for ships have been proposed in the past. Representative prior arts related to wastewater treatment for ships are as follows.
등록특허공보 제10-1118212호에는 인입수가 마쇄기를 거쳐 유입되는 1차 처리조; 상기 1차 처리조와 연통설치되어 상기 1차 처리조에서 처리된 1차 처리수를 폭기 처리하는 2차 처리조; 및 상기 2차 처리조와 연통설치되되 살균제 투입부가 형성되어 상기 2차 처리조에서 폭기 처리된 2차 처리수를 살균 처리하는 3차 처리조; 를 포함하고, 상기 마쇄기에는 인입수의 유입배관과 상기 1차 처리조의 1차 처리수 유입배관이 접속되어 있고, 상기 2차 처리조는 폭기 처리시 부유물의 부상을 방지하도록 "ㅅ" 형상의 격판이 형성되어 있고, 상기 2차 처리조의 고형물의 배출을 방지하도록 상기 3차 처리조와의 연통부위에 메쉬 필터가 설치되며, 상기 2차 처리조는 하류에 상방에서 하방으로 처리수를 배출하는 배출관이 형성되고, 상기 3차 처리조는 상류에 하방에서 상방으로 처리수가 유입되는 유입관이 형성되어, 상기 배출관과 상기 유입관은 하부에서 서로 연통되며, 상기 배출관의 상단에는 상기 메쉬 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 정화조 장치가 게재되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1118212 discloses a first treatment tank in which the incoming water flows through a crusher; A secondary treatment tank communicating with the primary treatment tank and aeration treatment of the primary treatment water treated in the primary treatment tank; And a tertiary treatment tank which is provided in communication with the secondary treatment tank and in which a sterilizing agent injection unit is formed to sterilize secondary treatment water aeration treated in the secondary treatment tank; Wherein the inlet pipe of the incoming water and the primary treated water inflow pipe of the primary treatment tank are connected to the crusher, and the secondary treatment tank is provided with a "g" shaped diaphragm A mesh filter is provided at a communicating portion with the tertiary treatment tank so as to prevent the solid matter of the secondary treatment tank from being discharged, and the secondary treatment tank is provided with a discharge pipe for discharging the treated water from the upper side downward The third treatment tank is provided with an inlet pipe through which the treated water flows upward from the lower side to the upper side. The outlet pipe and the inlet pipe communicate with each other at the lower portion, and the mesh filter is provided at the upper end of the outlet pipe And a septic tank for a ship.
또한, 공개특허공보 특2002-0078005호에는 제1침전조(21), 유량조정조(22), 제1폭기조(23), 제2침전조(24), 제2폭기조(25), 제3침전조(26) 등으로 구성되는 소규모 오수처리 장치에 있어서: 상기 제1침전조(21) 및 제1폭기조(23)의 저면으로 일단이 연장되고, 외부의 공압 발생 수단과 타단이 연통되는 산기관(27); 및 상기 유량조정조(22) 및 제3침전조(26) 상에서 중간 부분에 설치되고, 생물학적 분해·흡착·여과의 기능을 수행하는 여과재(28)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소규모 오수처리 장치가 게재되어 있다.In addition, in JP-A 2002-0078005, there is disclosed a first settling tank 21, a flow rate adjusting tank 22, a first aeration tank 23, a second settling tank 24, a second aeration tank 25, a third settling tank 26 ), And the like, comprising: an air diffuser (27) having one end extended to the bottom surface of the first settling tank (21) and the first aeration tank (23), and an external pneumatic pressure generating means and the other end communicating with each other; And a filter medium (28) installed at an intermediate portion on the flow rate adjusting tank (22) and the third settling tank (26) and performing a biological decomposition / adsorption / filtration function. .
이상과 같은 종래 기술은 혐기조가 따로 구비되지 않아 인 방출이 일어나지 않기 때문에 일반 유기물만 제거할 수 있어 부영양화와 적조의 주범이 되는 질소와 인이 제거되지 않을 뿐만 아니라, 비염소 약품으로 이루어진 비염소계 살균제를 이용하여 처리수를 살균 처리함으로써 배출수 내에 잔류염소 관리는 용이한 반면에, 비염소계 살균제의 지속적인 사용이 필요하기 때문에 설치 및 유지 관리에 많은 비용이 들어가는 문제점이 있었다.Since the conventional art as described above does not have an anaerobic tank and does not emit phosphorus, only general organic matter can be removed, so that nitrogen and phosphorus, which are the main causes of eutrophication and red tide, are not removed, and a non-chlorine-based disinfectant , It is easy to manage residual chlorine in the effluent water while it is necessary to continuously use the non-chlorine-based disinfectant, so that there is a problem that installation and maintenance are costly.
또한, 종래 기술은 처리수의 유입량이 갑자기 증가할 경우에, 오수 처리 성능이 처리수의 유입량에 대응하지 못하여 오수 처리 성능이 저하되는 문제점이 있으며, 이를 개선하기 위해서는 용량의 확대가 불가피하나, 협소한 설치 공간에 따른 공간 제약이 많은 선박용 오수 처리장치의 특성상 용량 확대도 쉽지 않은 문제점이 있었다.Further, in the prior art, when the inflow amount of the treated water suddenly increases, the wastewater treatment performance does not correspond to the inflow amount of the treated wastewater, and thus the wastewater treatment performance is degraded. There is a problem that it is not easy to enlarge the capacity due to the characteristics of the wastewater treatment device having a lot of space depending on a installation space.
또한, 종래기술은 오수를 저장하는 저장탱크를 필요로 함으로써 소형화가 어려워 설치 공간이 협소한 선박이나, 오수 처리를 위한 하수관거의 연결이 곤란한 산간지방, 섬, 도서지역 등 오수처리장치를 설치하는데 있어서, 공간적 제약이 많은 곳에서 사용하기 곤란한 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, in order to install a wastewater treatment apparatus such as a ship having a narrow installation space or a mountainous region, an island and a book area where it is difficult to connect a sewer pipe for sewage treatment due to the need for a storage tank for storing wastewater, , There is a problem that it is difficult to use in a place where space restriction is large.
따라서 선박이나 산간지방, 섬, 도서지역 등의 설치에 용이하도록 소형으로 구성되어 공간 활용성이 우수하면서도 오수의 높은 처리 효율성을 가지는 고도수처리장치의 개발이 절실한 실정이다. Therefore, it is urgently required to develop an advanced water treatment apparatus having a small space for easy installation of ships, mountains, islands, and islands, and having a high space efficiency and high sewage treatment efficiency.
본 발명의 고도수처리장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 일체형 챔버로 된 본체(100)를 다수의 격벽으로 구획하여 상기 본체(100)의 외벽(101) 일측에 형성된 오수유입관(201)을 통해 유입된 오수를 침전식으로 고액분리하면서 저장하여 처리수의 농도와 유량을 균등화시키면서 혐기성을 분해하는 저류혐기조(200)와,The high-altitude water treatment apparatus of the present invention has been developed in order to overcome the above-mentioned problems of the prior art. The high-altitude water treatment apparatus of the present invention comprises a
상기 저류혐기조(200)를 통해 유입된 처리수를 폭기, 교반하여 미생물로 분해 처리하는 생물반응조(300)와,A
상기 생물반응조(300)에서 공급된 처리수를 중공사막(401)을 이용해 고액분리한 처리수를 최종 배출하는 막분리조(400)와,A
상기 막분리조(400)에서 반송된 슬러지를 농축하는 농축저류조(500)를 포함하여 구성하고,And a concentrated storage tank (500) for concentrating the sludge conveyed in the membrane separation tank (400)
상기 생물반응조(300)와 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에는 생물반응조(300) 내부의 처리수를 여과하여 막분리조(400)로 공급하는 여과스크린(310)을 설치하며, A
상기 막분리조(400)는 천공부(104a)를 가진 제3격벽(104)으로 구획하여 제3격벽(104)과 본체(100)의 외벽(101) 간에 상기 중공사막(401)을 설치하고,The
상기 막분리조(400)의 외벽(101)에는 제3격벽(104)으로 구획된 두 공간의 처리수를 강제 순환 교반하는 순환펌프(402)와, 막분리조(400) 내부의 슬러지를 반송하는 반송라인(405, 406, 407)을 설치하여 구성함으로써 영양염류의 높은 처리 효율성을 가지면서도 소형으로 구성되어 우수한 공간 활용성과 기능성을 발휘할 수 있게 한 목적을 달성할 수 있다.A
이상과 같은 본 발명의 고도수처리장치는 유기물 및 병원성 미생물뿐만 아니라, 부영양화와 적조의 주범이 되는 질소와 인을 효과적으로 제거함과 동시에 잔류염소 기준을 만족함으로써 오수 처리 효율성이 매우 우수하며 처리 효율의 변동이 매우 작아서 오염물질 부하에 따른 운전 성능이 우수한 효과가 있다.As described above, the high-temperature water treatment apparatus of the present invention effectively removes nitrogen and phosphorus which are the main cause of eutrophication and red tide as well as organic matter and pathogenic microorganisms, and satisfies the residual chlorine standard, It is very small and the operation performance according to pollutant load is excellent.
또한, 생물반응조와 막분리조가 동시에 반응함으로써 별도의 저장탱크가 필요 없기 때문에 소형화가 가능하여 우수한 공간 활용성을 가짐으로써 설치 장소가 매우 협소한 선박이나, 오수 처리를 위한 하수관거의 연결이 곤란한 산간지방, 섬, 도서지역 등에 설치 용이한 장점이 있다.In addition, since the bioreactor and the membrane separation tank react at the same time, a separate storage tank is not needed, so that it is possible to miniaturize the water tank. Therefore, it is possible to provide a water tank having a very narrow space for installation, , Islands, and islands.
또한, 장시간 운전에도 안정적인 오수 처리 능력을 발휘할 뿐만 아니라, 간소한 구조를 통해 오작동 가능성을 최소화하고, 운전 및 유지 관리에 따른 비용을 절감할 수 있게 되어 경제성이 우수한 이점도 있다.In addition, not only does it exhibit a stable sewage treatment capacity even in long-time operation, but also has a merit that the possibility of malfunction is minimized through a simple structure, and the cost due to operation and maintenance can be reduced.
도 1은 본 발명의 고도수처리장치의 실시 예에 따른 평면 예시도.
도 2는 본 발명의 고도수처리장치의 실시 예에 따른 측면 예시도.
도 3은 본 발명의 고도수처리장치의 실시 예에 따른 여과스크린을 나타낸 사시도.
도 4는 종래 기술의 선박용 정화조를 나타낸 측면 단면 예시도.
도 5는 종래 기술의 오수처리장치를 나타낸 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of an embodiment of an advanced water treatment apparatus of the present invention. FIG.
2 is a side elevational view according to an embodiment of the high-altitude water treatment apparatus of the present invention.
3 is a perspective view showing a filtration screen according to an embodiment of the high-altitude water treatment apparatus of the present invention.
Fig. 4 is a side sectional view illustrating a conventional septic tank; Fig.
5 is a configuration diagram showing a conventional wastewater treatment apparatus.
이하, 본 발명의 고도수처리장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the structure and operation of a high-altitude water treatment system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 고도수처리장치는 일체형 챔버로 된 본체(100)를 다수의 격벽으로 구획하여 상기 본체(100)의 외벽(101) 일측에 형성된 오수유입관(201)을 통해 유입된 오수를 침전식으로 고액분리하면서 저장하여 처리수의 농도와 유량을 균등화시키면서 혐기성을 분해하는 저류혐기조(200)와, 상기 저류혐기조(200)를 통해 유입된 처리수를 폭기, 교반하여 미생물로 분해 처리하는 생물반응조(300)와, 상기 생물반응조(300)에서 공급된 처리수를 중공사막(401)을 이용해 고액분리한 처리수를 최종 배출하는 막분리조(400)와, 상기 막분리조(400)에서 반송된 슬러지를 농축하는 농축저류조(500)로 구성한다.The apparatus for high-altitude water treatment according to the present invention is characterized in that the
상기 저류혐기조(200)와 생물반응조(300)는 상단부와 하단부가 트인 제1격벽(102)에 의해 구획되어 저류혐기조(200)와 생물반응조(300)가 유량조정조의 기능을 겸할 수 있도록 함으로써 콤팩트한 구성이 가능하여 고도수처리장치로서 필요한 소형화에 유리하게 된다.The reservoir
또한, 상, 하단부가 트인 제1격벽(102)을 통해 생물반응조(300)에서 저류혐기조(200)로 슬러지가 반송되면, 본체(100)의 외벽(101) 일측에 형성된 오수유입관(201)을 통해 유입된 오수의 유기물을 미생물이 섭취, 증식하면서 인 방출량이 증가한다. When the sludge is conveyed from the
상기 생물반응조(300)와 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에는 생물반응조(300) 내부의 처리수를 여과하여 막분리조(400)로 공급하는 여과스크린(310)을 설치한다. A
따라서 생물반응조(300)와 함께 유량조정조의 기능을 겸하는 저류혐기조(200)로 공급된 오수의 유입량이 적은 경우에는 일정 량의 오수를 저장하고, 오수의 유입량이 증가하여 생물반응조(300) 내부의 여과스크린(310)이 오수에 완전 침지되면, 오수를 여과하여 여과스크린(310) 내부로 유입된 처리수를 상기 막분리조(400)로 공급함으로써 오수 농도를 균질화하고 오수 처리량을 일정하게 유지하는 것이 가능하다. Therefore, when the inflow amount of the wastewater fed to the
한편, 상기 여과스크린(310)은, 상기 생물반응조(300)와 상기 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에 일단부가 회전 가능케 설치된 여과수유출관(311)과, 상기 여과수유출관(311)의 타단부에 결합되어 여과된 처리수가 유입부(312a)를 통해 유입되어 여과수유출관(311)으로 공급되게 하는 스크린박스(312)와, 상기 스크린박스(312)에 형성된 유입부(312a) 상부에 설치하여 스크린망(314) 세척용 폭기가 이루어지는 폭기관(313)과, 상기 유입부(312a)와 폭기관(313)을 동시에 감싸서 상기 생물반응조(300) 내부로 유입된 처리수의 협잡물을 여과하고 고액 분리한 후, 내부의 스크린박스(312)로 유입시키는 스크린망(314)을 포함하여 구성한다.The
상기 여과수유출관(311)은 생물반응조(300)의 바닥면에 수평으로 설치하되, 스크린박스(312)의 유지 관리나, 스크린망(314)의 교체 등을 위해서 여과수유출관(311)은 직각으로 밴딩 성형하여 일단부는 상기 생물반응조(300)와 상기 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에 회전 가능케 설치하고, 타단부에는 상기 스크린망(314)을 통해 여과되어 유입된 처리수를 막분리조(400)로 공급하기 위한 스크린박스(312)를 일체로 형성한다.The filtered
또한, 상기 여과수유출관(311)은 본체(100) 외부에서 회전시켜 상기 스크린박스(312)의 유지 관리나 스크린망(314)의 교체 작업 등을 본체(100) 외부에서 수행하는 과정에서 여과수유출관(311)의 회전이 용이하도록 여과수유출관(311) 일측에는 생물반응조(300) 내부에 처리수가 가득한 상태에서도 여과수유출관(311)을 수동으로 끌어올려 회전시킬 수 있는 견인수단(311a)을 구비하는 것이 바람직하다.The
상기 스크린박스(312)에는 상기 스크린망(314)에 의해 여과된 여과수가 유입되는 유입부(312a)를 형성하되, 상기 유입부(312a)는 여과수의 신속하게 유입됨과 동시에 여과수의 유입 과정에서 스크린망(314)이 여과수의 유입 압력에 의해 스크린박스(312) 내부로 함께 유입되지 않도록 여과수가 유입되는 유입부(312a)는 소구경으로 된 유입공을 일정 간격으로 다수 배열한 다공성 구조를 가지는 것이 바람직하다. The
상기 스크린망(314)은 상기 유입부(312a)와 폭기관(313)을 동시에 감쌀 수 있도록 충분한 표면적을 가지면서 오수에 함유된 각종 협잡물을 효과적으로 여과함과 동시에 충분한 고액 분리 성능을 발휘하면서 우수한 인장강도와 내구성을 발휘할 수 있도록 나일론섬유로 된 것을 사용한다.The
또한, 상기 스크린망(314)의 메쉬 구멍의 크기는 너무 클 경우 협잡물의 여과나 고액 분리에 의한 오수 정화의 효과가 저하되고, 너무 작을 경우 공기와 물의 상호 교환이 원활하지 않으므로 200 내지 300 미크론의 메쉬 규격을 가지는 것이 바람직하다. If the size of the mesh hole of the
상기 폭기관(313)은 여과스크린(310) 전용으로 설치된 제1폭기펌프(313a)와 폭기라인(313b)으로 연결하는 것이 바람직하다. The
따라서 상기 여과스크린(310)의 장시간 사용으로 인해 스크린망(314) 외부에 각종 협잡물이나 슬러지가 과다 부착되어 여과 성능이 저하되는 경우에, 상기 스크린박스(312)에 형성된 유입부(312a) 상부에 설치된 폭기관(313)을 통해 폭기가 이루어지도록 하여 스크린망(314) 외부에 부착된 각종 협잡물이나 슬러지를 털어줌으로써 스크린망(314)의 여과 성능을 장기간 유지하는 것이 가능하다. When the filtration performance is deteriorated due to the adhesion of various kinds of impurities or sludge to the outside of the
상기 막분리조(400)는 천공부(104a)를 가진 제3격벽(104)으로 구획하여 제3격벽(104)과 본체(100)의 외벽(101) 간에 중공사막(401)을 설치한다.The
또한, 상기 막분리조(400)의 외벽(101)에는 제3격벽(104)으로 구획된 두 공간의 처리수를 강제 순환 교반하는 순환펌프(402)를 설치한다.A
따라서 상기 생물반응조(300)에서 여과스크린(310)에 의해 여과되어 공급된 처리수는 막분리조(400) 내부, 즉 제2격벽(103)과 제3격벽(104) 사이의 공간으로 먼저 유입된 후, 제3격벽(104)에 형성된 천공부(104a)를 통과하여 중공사막(401)이 설치된 공간으로 유입되는 과정에서 처리수의 순환이 유도되고, 상기 중공사막(401)에 의해 여과 처리된 처리수를 순환펌프(402)를 이용해 강제 순환시키면, 중공사막(401)에 의해 여과 처리된 처리수가 상기 제2격벽(103)과 제3격벽(104) 사이의 공간으로 유입된 후, 다시 천공부(104a)를 통과하여 중공사막(401)이 설치된 공간으로 유입되는 과정을 반복함으로써 처리수의 강제 순환과 교반이 이루어지면서 슬러지의 농축이 효과적으로 이루어짐과 동시에 상기 생물반응조(300)에서 미처리된 유기물질을 제거하고 암모니아성 질소(NH4+)를 질산성질소(NO3)로 산화시키기 위하여 호기성 상태를 유지하여 유기물 및 질소를 제거한다. The treated water filtered and supplied by the
상기 막분리조(400) 내부에서의 슬러지 농축 및 암모니아성 질소(NH4+)를 질산성질소(NO3)로 산화시키기 위하여 호기화가 원활하게 이루어질 수 있도록 막분리조(400)에는 폭기라인(408)을 구비하는 것이 바람직하다. An
상기 중공사막(401)은 외압식(바깥에서 안으로 여과) 모듈로서 공극 크기는 0.1~1㎛이며, 침지식 여과방식을 채택하고, 공간 활용성을 높이기 위하여 넓고 얇은 판형으로 구성함으로써 우수한 경제성과 더불어 교체가 용이하게 되며, 고액분리 과정에서 혼탁물질이 퇴적되더라도 세척이 가능하여 효율성이 우수하다. The
또한, 상기 중공사막(401) 하부에는 중공사막(401) 표면에 생성되는 막을 털어줄 수 있도록 폭기관(313)을 설치하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to provide a
상기 막분리조(400) 내부에는 부레와 같은 수위감지수단(403)을 설치하여 막분리조(400) 내부의 수위가 일정 수위 이상이 되면 처리수배출관(404)을 개폐하는 개폐밸브를 자동 개폐하여 처리수의 자동 배출이 이루어질 수 있게 한다. A water level sensing means 403 such as a breeze is provided in the
상기 처리수배출관(404) 내부에는 최종 배출수를 소독하는 UV램프(405)를 설치함으로써 처리수배출관(404)을 통해 최종 배출되는 배출수를 UV램프(405)에서 방사되는 자외선을 이용해 살균 소독하여 최종 배출함으로써 최종 배출수의 수질을 더욱 개선할 수 있게 된다.A
한편, 막분리조(400)에서 제3격벽(104)과 본체(100)의 외벽(101) 사이에서 농축되는 슬러지는 생물반응조(300), 막분리조(400)의 제2격벽(103)과 제3격벽(104) 사이의 공간, 농축저류조(500)로 각각 반송하는 반송라인(405, 406, 407)을 구비하되, 각 반송라인에는 펌프와 더불어 반송 제어를 위한 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.The sludge concentrated in the
상기 농축저류조(500)는 상기 저류혐기조(200) 내부 일측에 격벽으로 구획하여 형성하고, 생물반응조(300)와, 막분리조(400)와, 농축저류조(500)의 외벽(101)에는 각각 밸브를 구비하여 각 조에 농축 저장된 슬러지를 선택적으로 배출하는 슬러지배출라인(600)을 연결 형성한다. The
한편, 본 발명의 고도수처리장치를 제어하기 위한 제어시스템은 자동화를 위해 PLC(Programmable Logic Controller)제어장치를 사용하는데, PLC 제어장치를 사용함으로써 제어 이벤트에 대한 Logic, sequence, 시간 카운팅, 연산 등의 기능을 수행할 수 있고, 명령을 저장할 프로그램 메모리의 사용을 통해 프로그램의 변경만으로 다양한 제어가 가능하다. 따라서 수치 연산만 추가하면 다양한 제어가 가능하다. Meanwhile, the control system for controlling the high-level water treatment apparatus of the present invention uses a PLC (Programmable Logic Controller) control device for automation. By using a PLC control device, Function, and various controls are possible only by changing the program through use of the program memory for storing the instruction. Therefore, by adding only numerical operations, various controls are possible.
이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 고도수처리장치를 이용한 오수 처리 과정을 설명하면 다음과 같다.The sewage treatment process using the advanced water treatment apparatus to which the present invention is applied will be described as follows.
본 발명의 고도수처리장치는 설치 공간이 한정된 선박 내부에 용이하게 설치 가능하도록 일체형 챔버로 된 본체(100)를 다수의 격벽으로 구획하여 콤팩트하게 구성함으로써 선박 내에서 배출되는 분뇨나 각종 오수는 오수유입관(201)을 통해 저류혐기조(200)로 유입된다. The apparatus for high-altitude water treatment according to the present invention is constructed by partitioning the
저류혐기조(200)로 유입된 오수는 먼저 침전식으로 고액분리하면서 저장하여 처리수의 농도와 유량을 균등화시키면서 내부의 미생물이 오수의 유기물을 섭취, 증식하면서 인방출량이 증가하게 된다.The wastewater flowing into the reservoir anaerobic tank (200) is firstly sedimented and stored in solid-liquid separation to equalize the concentration and flow rate of the treated water while the internal microorganisms ingest and propagate the organic matter of the wastewater.
저류혐기조(200)에서 미생물의 인 방출이 이루어진 처리수는 생물반응조(300)로 공급되어 폭기, 교반을 통한 미생물의 작용에 의해 탄산가스, 황화수소, 메탄가스 등이 제거된다. The treated water in which the phosphorus is released from the
생물반응조(300)에서 각종 가스의 제거가 이루어진 처리수는 생물반응조(300)와 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에 설치된 메쉬형 여과스크린(310)에 의해 협잡물 또는 조대입자의 여과를 통한 고액분리 여과되어 그 처리수는 제2격벽(103)에 회전 가능케 설치된 여과수유출관(311)에 의해 막분리조로 공급된다. The treated water from which the various gases are removed in the
상기와 같이 저류혐기조(200)에서 인의 방출이 이루어지고, 생물반응조(300)에서 메쉬형 여과스크린(310)에 의한 여과가 이루어진 처리수는 막분리조(400)로 유입되는데, 막분리조(400)는 천공부(104a)를 가진 제3격벽(104)에 의해 두 공간으로 구획되어 제3격벽(104)과 외벽(101) 간에 중공사막(401)을 설치함으로써 막분리조(400)로 유입된 오수는 먼저 제2격벽(103)과 제3격벽(104) 사이의 공간으로 유입되어 폭기가 이루어진 후, 중공사막(401)이 설치된 제3격벽(104)과 외벽(101) 사이의 공간으로 공급되어 폭기 및 교반에 의해 유기물질을 제거하고 암모니아성 질소를 질산성질소로 산화시켜 질소가 제거됨과 동시에 중공사막(401)에 의한 고액분리가 이루어지게 된다. As described above, phosphorus is released in the
이때, 막분리조(400)의 외벽(101)에 설치된 순환펌프(402)는 제3격벽(104)으로 구획된 막분리조(400) 내부의 분할된 두 공간의 처리수를 강제 순환시키면서 교반함으로써 슬러지의 농축이 효과적으로 이루어짐과 동시에 상기 생물반응조(300)에서 미처리된 유기물질을 제거하고 암모니아성 질소(NH4+)를 질산성질소(NO3)로 산화시키기 위하여 호기성 상태를 유지하여 유기물 및 질소를 제거하는 과정에서 미생물의 손실이 발생하지 않아 질산화와 탈질화의 반복을 통해 질소 제거가 효과적으로 이루어지게 된다. The
특히 오수 중의 찌꺼기, 콜로이드(Colloid)성 오염물질, 미생물 등은 막분리조(400)의 중공사막(401)에 의해 고액분리가 효과적으로 이루어짐으로써 처리수질이 안정적이고, 수온 변화에 따른 영향이 거의 없으며, 기계적 조작이 용이하여 유지 관리가 용이하여, 유지 관리에 따른 비용이 절감되고, 슬러지 발생량이 적어서 자동 운전에 용이하며 공정을 위한 필요 공간이 적기 때문에 오수처리장치의 소형화가 용이하게 된다.Particularly, since the solid-liquid separation is effectively performed by the
상기와 같이 막분리조(400)에서 최종 처리된 처리수는 막분리조(400) 내부 수위가 일정 수위가 되면, 막분리조(400) 내부에 설치된 수위감지수단(403)이 이를 감지하여 처리수배출관(404)을 개폐하는 개폐밸브를 자동 개방함으로써 막분리조(400) 내부의 처리수가 처리수배출관(404)을 통해 해양으로 방류된다.As described above, the treated water finally treated in the
이때, 처리수배출관(404) 내부에 설치된 UV램프(405)를 이용하여 해양으로 방류되는 최종 배출수를 자외선으로 살균 소독함으로써 해양으로 배출되는 최종 처리수의 수질을 더욱 개선하여 해양으로 방류되는 최종 처리수에 의한 해양 오염을 방지할 수 있게 된다. At this time, ultimate effluent discharged to the ocean is disinfected with ultraviolet rays by using the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 선박용을 기준으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예와 선박용으로 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 선박용, 육상용, 특수시설물용 등 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to a certain preferred embodiment thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited to the specific embodiment thereof, It will be understood by those skilled in the art that various modifications and applications may be possible, for example, for marine use, for land use, for special facilities, and the like. It should not be understood.
100: 본체 101: 외벽
102: 제1격벽 103: 제2격벽
104: 제3격벽 200: 저류혐기조
201: 오수유입관 300: 생물반응조
310: 여과스크린 311: 여과수유출관
400: 막분리조 401: 중공사막
402: 순환펌프 403: 수위감지수단
404: 처리수배출관 405: UV램프
500: 농축저류조100: main body 101: outer wall
102: first partition 103: second partition
104: third bulkhead 200: reservoir anaerobic tank
201: Sewage input 300: Bioreactor
310: Filtration screen 311: Filtration water outlet tube
400: membrane separation tank 401: hollow fiber membrane
402: Circulation pump 403: Water level sensing means
404: Process water outlet pipe 405: UV lamp
500: Concentrated storage tank
Claims (3)
상기 저류혐기조(200)를 통해 유입된 처리수를 폭기, 교반하여 미생물로 분해 처리하는 생물반응조(300)와,
상기 생물반응조(300)에서 공급된 처리수를 중공사막(401)을 이용해 고액분리한 처리수를 최종 배출하는 막분리조(400)와,
상기 막분리조(400)에서 반송된 슬러지를 농축하는 농축저류조(500)로 구성하고,
상기 생물반응조(300)와 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에는 생물반응조(300) 내부의 처리수를 여과하여 막분리조(400)로 공급하는 여과스크린(310)을 설치하며,
상기 막분리조(400)는 천공부(104a)를 가진 제3격벽(104)으로 구획하여 제3격벽(104)과 본체(100)의 외벽(101) 간에 상기 중공사막(401)을 설치하고,
상기 막분리조(400)의 외벽(101)에는 제3격벽(104)으로 구획된 두 공간의 처리수를 강제 순환 교반하는 순환펌프(402)와, 막분리조(400) 내부의 슬러지를 반송하는 반송라인(405, 406, 407)을 설치하며,
상기 여과스크린(310)은, 상기 생물반응조(300)와 상기 막분리조(400)를 구획하는 제2격벽(103)에 일단부가 회전 가능케 설치된 여과수유출관(311)과;
상기 여과수유출관(311)의 타단부에 결합되어 여과된 처리수가 유입되어 여과수유출관(311)으로 공급되게 하는 스크린박스(312)와;
상기 스크린박스(312)에 형성된 유입부(312a) 상부에 설치하여 스크린망(314) 세척용 폭기가 이루어지는 폭기관(313)과;
상기 유입부(312a)와 폭기관(313)을 동시에 감싸서 상기 생물반응조(300) 내부로 유입된 처리수의 협잡물을 여과하고 고액 분리한 후, 내부의 스크린박스(312)로 유입시키는 스크린망(314)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고도수처리장치. The main body 100 of the integrated chamber is divided into a plurality of partitions and the wastewater flowing through the wastewater inlet pipe 201 formed at one side of the outer wall 101 of the main body 100 is stored while being solid- A reservoir anaerobic tank 200 for decomposing anaerobic while equalizing the concentration and the flow rate,
A biological reaction tank 300 for decomposing the treated water flowing through the storage anaerobic tank 200 into a microorganism by aeration and agitation,
A membrane separation tank 400 for ultimately discharging the treated water supplied from the bioreactor 300 by solid-liquid separation using the hollow fiber membrane 401,
And a concentrated storage tank (500) for concentrating the sludge conveyed in the membrane separation tank (400)
A filtration screen 310 for filtering the treated water in the biological reaction tank 300 and supplying the filtered water to the membrane separation tank 400 is provided in the second partition wall 103 partitioning the biological reaction tank 300 and the membrane separation tank 400 In addition,
The membrane separation vessel 400 is partitioned into a third partition 104 having a perforation 104a and the hollow fiber membrane 401 is installed between the third partition 104 and the outer wall 101 of the main body 100 ,
A circulation pump 402 for forcibly circulating and stirring the two treated water partitioned by the third partition 104 into the outer wall 101 of the membrane separation tank 400 and a circulation pump 402 for conveying the sludge in the membrane separation tank 400 The transfer lines 405, 406, and 407 are provided,
The filtration screen 310 includes a filtered water outflow pipe 311 having one end rotatably installed in a second partition wall 103 partitioning the bioreactor 300 and the membrane separation tank 400;
A screen box 312 coupled to the other end of the filtered water outlet pipe 311 to allow the filtered process water to flow into the filtered water outlet pipe 311;
A wick 313 provided above the inflow portion 312a formed in the screen box 312 to provide aeration for cleaning the screen net 314;
A screen net 312 for enclosing the inflow portion 312a and the wastewater 313 at the same time to filter the contaminants of the treated water flowing into the bioreactor 300 and solid-liquid separation, 314). ≪ / RTI >
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