KR101638970B1 - 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치는, 상부 일측에 오수유입구(11)가 형성되어 있으며, 상기 오수유입구(11) 하부에 바닥면이 막혀 있고 측벽면에 여과홀(12a)이 형성되어 있는 여과케이스(12)가 설치되어 있으며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 1차 폭기된 오수가 배출되는 수직 방향의 다수의 배출홀(13)이 서로 이격된 채 형성되어 있으며, 하부에는 저장된 오수를 폭기시키는 제1폭기장치(14)가 설치되어 있는 제1폭기조(10)와; 상기 제1폭기조(10) 내부에 상기 배출홀(13)과 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 배출홀(13) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(21)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(21)을 통해 에어를 분사하여 배출홀(13)에 끼는 이물질을 제거하는 제1에어분사관(20)과; 상기 제1폭기조(10)와 배출홀(13)이 형성된 벽면을 경계로 인접하여 형성되어 상기 배출홀(13)을 통해 1차 폭기된 오수가 내부로 유입되며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 2차 폭기된 오수가 배출되는 배출구(31)가 형성되어 있되, 표면에 다수의 여과홀(32a)이 형성되어 있고 내부에 임시저장공간(32b)이 형성되어 있는 그릴케이스(32)가 상기 배출구(31)를 감싸 설치되어 있고, 하부에 유입된 오수를 폭기시키는 제2폭기장치(33)가 설치되어 있는 제2폭기조(30)와; 상기 제2폭기조(30) 내부에 상기 그릴케이스(32)와 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 그릴케이스(32) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(41)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(41)을 통해 에어를 분사하여 그릴케이스(32)의 여과홀(32a)에 끼는 이물질을 제거하는 제2에어분사관(40)과; 일단은 상기 배출구(31)와 연결되어 있고, 타단은 내부 중앙에 상방향을 향하도록 공급관(51)이 설치되어 상기 공급관(51)을 통해 제2 폭기 처리된 오수가 유입되며, 내부에 상기 공급관(51) 타단을 둘러싼 채 측벽면이 하광상협 형상을 취하는 월류케이스(52)가 설치되어 있되, 측벽면과 월류케이스(52) 하단이 이격되어 공급관(51) 타단을 통해 공급된 오수는 월류케이스(52) 하단을 넘어 이동하고, 침전물은 하부에 침전되도록 이루어져 있으며, 일측 상부 벽면에 배출구(53)이 설치되어 있고, 하단이 개방되어 있는 슬러지차단케이스(54)가 상기 배출구(53)를 감싸 설치되어 있는 침전조(50)와; 상기 침전조(50)의 배출구(53)가 상측 벽면에 연결되어 침전 처리된 오수가 내부로 유입되며, 일측에는 외부로부터 소독약품이 공급되어 침전 처리된 오수가 소독되는 소독조(60);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해 활성탄을 이용한 후속 여과 처리 없이 좁은 면적에서 미생물을 이용한 분해 방식으로 선내 공간에서 최소한의 점유 면적을 가지면서 우수한 처리 효율을 갖게 된다.

Description

엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치{APPARATUS FOR SEWAGE TREATMENT OF SHIP USING MOVING BED BIO REACTOR }
본 발명은 선박용 오폐수 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박이라는 제한된 공간의 특수한 환경에서 발생하는 분뇨 등의 오폐수를 선박 자체에서 슬러지 발생을 최소화할 수 있도록 미생물 분해, 침전 소독의 3단계 처리 과정을 통해 정화 처리하여 선 외로 배출할 수 있도록 한, 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치에 관한 것이다.
선박용 오폐수 처리 장치는 해상 운행에 따라 외부와 고립된 선박 내에서 발생하는 분뇨나 음식물, 세탁 오수 등을 배출규정에 맞게 처리하여 선박 외부로 배출하는 장치를 말한다.
선박과 같은 제한적인 공간에서 사용하기 때문에 크기의 최적화가 매우 중요하며, 오폐수의 처리 효율이 우수한 구조를 취하는 것이 좋다.
일반적으로, 선박에서의 오수처리방법은 여러 개의 탱크를 만들어 오수를 저장하여 산화시키는 저장방식과, 전기분해에 의한 처리 방식 및 오수가 유입된 탱크 내에 부유 성장상태의 미생물에 의해 분해가 이루어지도록 하는 생물학적 활성오니에 의한 오수처리방식 등을 들 수 있다.
상기 방식 중 저장방식은, 다량의 오수를 저장하여 산화 처리하므로 대용량의 탱크로 인한 많은 공간을 필요로 하며, 슬러지(sludge) 생성량이 많아 슬러지 처리가 곤란해지는 문제가 발생한다.
전기분해식 처리방법은 분뇨 등을 파쇄시켜, 이들을 서로 간격이 좁은 전극판 사이로 통과시키면서 전기에 의하여 분해 산화가 일어나도록 하여야 하나, 파쇄가 용이하지 않을 뿐 아니라 해수를 전기분해할 때 생성된 차아염소산(HClO3)의 강한 산화력으로 인하여 구조물의 부식이 쉽게 이루어지며, 처리수가 과다한 차아염소산을 함유하게 되어 2차 오염원이 될 수도 있다는 문제를 안고 있다.
생물학적 활성오니에 의한 처리방식은 처리과정 중에 섬유성 미생물이 생성되어 슬러지 팽화 현상(sludge bulking)이 발생하며, 과다한 슬러지가 생성되어 이를 처리하는 데에 어려움이 있다.
또한, 오수의 완전한 처리를 위하여 큰 반응조가 필요하게 되므로 선박과 같이 다수의 장비를 배치하여 공간을 유용하게 활용해야 하는 곳에 설치하기가 용이하지 않다.
본 발명의 출원인은 미생물 분해 방식인 "선박용 생물화학식 오수처리장치"(한국 등록특허공보 제10-0938463호, 특허문헌 1)를 출원하여 등록받은 바 있다.
상기 기술은 미생물 분해, 침전, 흡착여과 및 생물화학적 분해, 소독의 4차 처리 과정을 통해 오수를 정화 처리 및 배출하도록 되어 있다.
이때, 미생물 분해를 위한 접촉여재는 FBBR(Fixed bed bio reactor;고정식 미생물 반응기) 방식으로 이루어져 있는데, 이러한 FBBR 방식은 비표면적이 103.3㎡/㎥) 정도인 바, 소요되는 부피가 크기 때문에 제한적인 면적을 활용해야 하는 선박에 적용하기 부적합한 면이 있었다.
이처럼 요구 면적이 큰 FBBR 방식으로 구성됨으로 인해 제한된 공간 내에 다단 폭기가 어려워 단일 수조로 이루어진 생물막반응조를 설치할 수 밖에 없으며, 단일 수조로 이루어짐에 따라 생물막반응조에서 미처리된 오수가 증가하게 되는 문제점이 있었다.
결국, 활성탄을 이용한 여과조를 구비할 수밖에 없었는데, 활성탄은 지속적으로 세척하거나 교체해줘야 하기 때문에 장시간 해상에 머무는 선박 등 오랜 사용으로 인한 활성탄 교체시 활성탄 공급상의 애로가 발생할 수도 있으며, 또한 후술하는 본 발명에 비해 설치 면적이 클 수 밖에 없었다.
더불어, 미생물 분해가 이루어지는 생물막반응조는 관로를 통해 연결되는데, 이 관로를 슬러지가 막거나, 슬러지가 관로를 통해 침전조로 유입되어 침전조 내부로 다량의 침전물이 유입됨으로 인해 침전조 내에 누적된 침전물 양이 증대되어 침전물 배출 간격이 짧아져 처리 효율이 저하되는 문제점도 있었다.
KR 10-0938463 (2010.01.15)
본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 비표면적이 1,012.7㎡/㎥ 정도로 FBBR에 비해 10배 가량 큰 부유식 미생물 반응기(Moving bed bio reactor, 이하 '엠비비알'이라 한다)를 활용함으로써 미생물 분해 과정을 위한 필요 체적을 최소화하여 소요 부피를 저감시킬 수 있게 하려는 것이다.
또, 미생물 분해 처리가 이루어지는 폭기조를 제1폭기조와 제2폭기조의 두 개소로 구분하여 개별적으로 연속 폭기가 이루어지도록 함으로써 미생물의 분해 효율을 최대화시킬 수 있게 하려는 것이다.
더불어, 침전조 내부에 월류케이스를 설치하여 제2폭기조로부터 유입된 오수로 하여금 월류 부하 길이 증대가 이루어지도록 하여 한정된 공간에서 침전 시간을 증대시켜 슬러지의 침전 효율을 높일 수 있게 하려는 것이다.
더불어, 제1폭기조와 제2폭기조 사이, 제2폭기조와 침전조 사이에 각각 이물질과 엠비비알을 걸러낼 수 있는 그릴 형상의 구조를 형성함으로써 엠비비알이 제1폭기조 및 제2폭기조에서 계속 위치할 수 있게 하고, 침전조로 이물질이 집중됨으로 인해 침전물 배출 주기가 짧아지는 것을 방지할 수 있게 하려는 것이다.
특히, 침전조의 월류 부하 길이 증대를 위해 침전조와 제2폭기조는 배관으로 연결되는데, 배관 선단에 제1폭기조와 제2폭기조의 사이와 같이 판상의 여과 부재를 설치할 경우 배관으로 이루어짐으로 인한 좁은 출구 면적으로 인해 배관 선단이 막히는 속도가 빨라지게 되고, 이로 인해 통과 수량이 줄어들어 처리 효율이 떨어질 수 있는데, 배관 선단에 함체 형상의 그릴케이스를 설치함으로써 여과 효율은 높이면서 통과 수량 저하를 방지하여 처리 효율이 원할히 유지될 수 있게 하려는 것이다.
상기와 같은 복합적인 구성을 통해 활성탄을 이용한 후속 여과 처리 없이 좁은 면적에서 미생물을 이용한 분해 방식으로 선내 공간에서 최소한의 점유 면적을 가지면서 우수한 처리 효율을 갖게 하려는 것이다.
본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 상부 일측에 오수유입구(11)가 형성되어 있으며, 상기 오수유입구(11) 하부에 바닥면이 막혀 있고 측벽면에 여과홀(12a)이 형성되어 있는 여과케이스(12)가 설치되어 있으며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 1차 폭기된 오수가 배출되는 수직 방향의 다수의 배출홀(13)이 서로 이격된 채 형성되어 있으며, 하부에는 저장된 오수를 폭기시키는 제1폭기장치(14)가 설치되어 있는 제1폭기조(10)와; 상기 제1폭기조(10) 내부에 상기 배출홀(13)과 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 배출홀(13) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(21)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(21)을 통해 에어를 분사하여 배출홀(13)에 끼는 이물질을 제거하는 제1에어분사관(20)과; 상기 제1폭기조(10)와 배출홀(13)이 형성된 벽면을 경계로 인접하여 형성되어 상기 배출홀(13)을 통해 1차 폭기된 오수가 내부로 유입되며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 2차 폭기된 오수가 배출되는 배출구(31)가 형성되어 있되, 표면에 다수의 여과홀(32a)이 형성되어 있고 내부에 임시저장공간(32b)이 형성되어 있는 그릴케이스(32)가 상기 배출구(31)를 감싸 설치되어 있고, 하부에 유입된 오수를 폭기시키는 제2폭기장치(33)가 설치되어 있는 제2폭기조(30)와; 상기 제2폭기조(30) 내부에 상기 그릴케이스(32)와 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 그릴케이스(32) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(41)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(41)을 통해 에어를 분사하여 그릴케이스(32)의 여과홀(32a)에 끼는 이물질을 제거하는 제2에어분사관(40)과; 일단은 상기 배출구(31)와 연결되어 있고, 타단은 내부 중앙에 상방향을 향하도록 공급관(51)이 설치되어 상기 공급관(51)을 통해 제2 폭기 처리된 오수가 유입되며, 내부에 상기 공급관(51) 타단을 둘러싼 채 측벽면이 하광상협 형상을 취하는 월류케이스(52)가 설치되어 있되, 측벽면과 월류케이스(52) 하단이 이격되어 공급관(51) 타단을 통해 공급된 오수는 월류케이스(52) 하단을 넘어 이동하고, 침전물은 하부에 침전되도록 이루어져 있으며, 일측 상부 벽면에 배출구(53)이 설치되어 있고, 하단이 개방되어 있는 슬러지차단케이스(54)가 상기 배출구(53)를 감싸 설치되어 있는 침전조(50)와; 상기 침전조(50)의 배출구(53)가 상측 벽면에 연결되어 침전 처리된 오수가 내부로 유입되며, 일측에는 외부로부터 소독약품이 공급되어 침전 처리된 오수가 소독되는 소독조(60);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 소독조(60)에는 외부로부터 공기를 공급받아 내부로 분사하는 에어레이션장치(61)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 일측은 상기 침전조(50) 하부에 연결되어 있고, 타측은 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 하부에 연결되어 있어 침전조(50) 바닥에 침전된 침전물을 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 중 선택된 어느 하나로 반송시키는 침전물반송관(70)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 소독조(60) 하부에는 소독 처리된 오수를 배출하는 배출관(75)이 연결되어 있되, 상기 배출관(75)은 상기 침전물반송관(70)과 연결되어 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50) 중 선택된 어느 하나로 반송시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 침전물반송관(70)의 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)와 연결되는 관로 및 상기 침전물반송관(70)과 배출관(75)이 연결되는 관로에는 전자식 개폐밸브(79)가 각각 설치되어 있으며, 상기 전자식 개폐밸브(79)와 전기적으로 연결된 컨트롤장치(80)가 구비되어, 컨트롤장치(80)의 제어에 의해 각 개폐밸브(79)가 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 비표면적이 FBBR에 비해 10배 가량 큰 엠비비알을 활용함으로써 미생물 분해 과정을 위한 필요 체적을 최소화하여 소요 부피를 저감시킬 수 있게 된다.
또, 미생물 분해 처리가 이루어지는 폭기조를 제1폭기조와 제2폭기조의 두 개소로 구분하여 개별적으로 연속 폭기가 이루어지도록 함으로써 미생물의 분해 효율이 향상된다.
더불어, 침전조 내부에 월류케이스를 설치하여 제2폭기조로부터 유입된 오수로 하여금 월류 부하 길이 증대가 이루어지도록 하여 한정된 공간에서 침전 시간을 증대시켜 슬러지의 침전 효율을 높일 수 있게 된다.
또, 제1폭기조와 제2폭기조 사이, 제2폭기조와 침전조 사이에 각각 이물질과 엠비비알을 걸러낼 수 있는 그릴 형상의 구조를 형성함으로써 엠비비알이 제1폭기조 및 제2폭기조에서 계속 위치할 수 있게 하고, 침전조로 이물질이 집중됨으로 인해 침전물 배출 주기가 짧아지는 것을 방지할 수 있게 된다.
특히, 침전조의 월류 부하 길이 증대를 위해 침전조와 제2폭기조는 배관으로 연결되는데, 배관 선단에 함체 형상의 그릴케이스를 설치함으로써 여과 효율은 높이면서 통과 수량 저하를 방지하여 처리 효율이 원할히 유지될 수 있게 된다.
즉, 상기와 같은 구성의 복합적인 작용을 통해 활성탄을 이용한 후속 여과 처리 없이 좁은 면적에서 미생물을 이용한 분해 방식으로 선내 공간에서 최소한의 점유 면적을 가지면서 우수한 처리 효율을 갖게 된다.
도 1은 본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치를 나타낸 횡절단 사시도.
도 2는 본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에서 제1폭기조 내부를 나타낸 부분절단 사시도.
도 4는 본 발명에서 제1폭기조 및 제2폭기조 내부에 설치되는 부유식 미생물 반응기(5) 및 사용 후 미생물이 부착된 상태를 나타낸 사진.
도 5 및 도 6은 본 발명에서 제1에어분사관의 설치 상태를 나타낸 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명에서 그릴케이스의 설치 상태를 나타낸 사시도.
도 10 및 도 11은 본 발명에서 침전조를 나타낸 부분절단 사시도.
도 12 내지 도 13은 본 발명에서 소독조의 상태를 나타낸 부분절단 사시도.
도 14는 본 발명에서 침전물반송관의 설치 상태를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 크게 제1폭기조(10), 제1에어분사관(20), 제2폭기조(30), 제2에어분사관(40), 침전조(50), 소독조(60)를 포함하여 구성되어 있다.
제1폭기조(10)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상부 일측에 선박에서 발생한 오폐수가 유입되는 오수유입구(11)가 형성되어 있다.
도 2를 보면, 제1폭기조(10), 제2폭기조(30) 및 침전조(50)는 커버(1)에 막혀 있는 구조를 취하며, 커버(1)의 제1폭기조(10), 제2폭기조(30)가 위치한 부분에는 각각 점검구(2)가 설치되어 있다.
더불어, 제1폭기조(10), 제2폭기조(30) 및 침전조(50) 중 어느 하나에는 에어밴트(3)가 설치되어 있으며, 나머지 둘에는 배관에 의해 에어밴트(3)와 연결되어 있다.
한편, 도시된 것처럼 제1에어분사관(20) 및 제2에어분사관(40)에 공기를 공급하기 위한 송풍기(4)가 일측에 설치되어 있다.
아울러, 소독조(60)에서 소독 처리된 오수가 배출되는 배출관(75)이 일측에 설치되어 있고, 전면 중앙에는 후술하는 개폐밸브(79)와 송풍기(4) 등의 조절을 위한 컨트롤장치(80)가 설치되어 있다.
도 3을 보면, 제1폭기조(10)의 오수유입구(11) 하부에 여과케이스(12)가 설치되어 있는 것이 도시되어 있다.
여과케이스(12)는 도면과 같이 바닥면이 박혀 있고, 측벽면에는 여과홀(12a)이 형성되어 있어 제1폭기조(10)로 유입되는 오수 중 부피가 큰 이물질을 1차적으로 걸러주는 역할을 하도록 되어 있다.
이러한 제1폭기조(10) 내부에는 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있다.
도 4에는 이러한 부유식 미생물 반응기(5)의 일 예 및 사용후의 상태를 나타낸 사진이 나타나 있다.
엠비비알 즉, 부유식 미생물 반응기는 단위체적당 표면적인 표면적이 1,012.7㎡/㎥ 로 FBBR에 비해 10배 가량 크다.
즉, FBBR에 비해 부착된 미생물과 오염수의 접촉 면적이 훨씬 크기 때문에 선박과 같이 제한된 공간에 설치하였다.
이러한 제1폭기조(10)의 상부 일측 벽면에는 도 3에 도시된 것처럼 내부로 유입되어 1차 폭기된 오수가 배출되는 수직 방향의 다수의 배출홀(13)이 서로 이격된 채 형성되어 있다.
배출홀(13)들은 수직 방향의 그릴과 같은 형상을 취하는데, 배출홀(13) 너비는 최대 엠비비알의 직경보다 작게 이루어진다.
이를 통해 제1폭기조(10) 내부의 이물질 및 엠비비알을 1차적으로 걸러줘 제2폭기조(30)로 이물질이 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 한다.
이러한 제1폭기조(10) 하부에는 종래와 같이 저장된 오수를 폭기시키는 제1폭기장치(14)가 설치되어 있다.
제1폭기장치(14)는 전술한 송풍기(4)와 연결되며, 다수의 노즐이나 홀이 형성된 배관으로 구성될 수 있다.
제1에어분사관(20)은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제1폭기조(10) 내부에 상기 배출홀(13)과 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 중심으로부터 배출홀(13) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(21)이 형성되어 있다.
더불어, 도 2의 송풍기(4)와 연결되어 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(21)을 통해 에어를 분사하여 배출홀(13)에 끼는 이물질을 제거하도록 이루어져 있다.
제2폭기조(30)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제1폭기조(10)와 배출홀(13)이 형성된 벽면을 경계로 인접하여 형성되어 상기 배출홀(13)을 통해 1차 폭기된 오수가 내부로 유입되도록 이루어져 있다.
더불어, 제2폭기조(30) 내부 역시 도 5의 부유식 미생물 반응기(5)가 다수 저장되어 있다.
또한, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 제2폭기조(30) 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 2차 폭기된 오수가 배출되는 배출구(31)가 형성되어 있다.
이때, 표면에 다수의 여과홀(32a)이 형성되어 있고 내부에 임시저장공간(32b)이 형성되어 있는 그릴케이스(32)가 상기 배출구(31)를 감싸 설치되어 있다.
제2폭기조(30)를 제1폭기조(10)와 달리 배출구(31)에 그릴케이스(32)를 설치한 것은 침전조(50)로 도 9와 같이 공급관(51)을 통해 제2폭기 처리된 오수가 공급되기 때문에 출구 면적을 무한정 크게 할 수 없기 때문으로, 통과하는 오수량의 변화를 최소화하여 시간당 처리 효율을 유지시킬 수 있게 하려는 것이다.
이러한 제2폭기조(30) 역시도 1에 도시되어 있는 바와 같이 유입된 오수를 폭기시키는 제2폭기장치(33)가 하부에 설치되어 있다.
제2폭기장치(33) 역시 송풍기(4)와 연결되어 에어가 공급된다.
제2에어분사관(40)은 도 7, 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 제2폭기조(30) 내부에 상기 그릴케이스(32)와 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 그릴케이스(32) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(41)이 형성되어 있다.
외부 즉, 송풍기(4)로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(41)을 통해 에어를 분사하여 그릴케이스(32)의 여과홀(32a)에 끼는 이물질을 제거하게 된다.
침전조(50)는 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 내부에 공급관(51)이 설치되어 있다.
공급관(51)은 일단이 도 7에 도시된 상기 배출구(31)와 연결되어 있고, 타단은 도 10에 도시된 것처럼 내부 중앙에 상방향을 향하도록 설치되어 있어 상기 공급관(51)을 통해 제2 폭기 처리된 오수가 유입되도록 이루어져 있다.
더불어, 침전조(50) 내부에는 상기 공급관(51) 타단을 둘러싼 채 측벽면이 하광상협 형상을 취하는 월류케이스(52)가 설치되어 있다.
이때, 침전조(50) 측벽면과 월류케이스(52) 하단은 도 11에 도시된 것처럼 서로 이격되어 공급관(51) 타단을 통해 공급된 오수는 월류케이스(52) 하단을 넘어 이동하게 되어 침전조(50)에서 오수의 체류 시간을 증대시켜 원할한 침전이 이루어지도록 되어 있다.
침전조(50) 내에서 침전물은 하부에 침전되도록 이루어져 있으며, 일측 상부 벽면에 침전 처리가 끝난 오수가 배출되는 배출구(53)가 설치되어 있다.
이때, 도 10에 도시된 것처럼 하단이 개방되어 있는 슬러지차단케이스(54)가 상기 배출구(53)를 감싸 설치되어 있다.
이는 침전조(50) 내부의 부유성 이물질이 배출구(53)를 폐색시키는 것을 방지하기 위함이다.
도 12는 소독조(60)가 도시되어 있다.
도면을 보면, 소독조(60)는 상기 침전조(50)의 배출구(53)가 상측 벽면에 연결되어 침전 처리된 오수가 내부로 유입되도록 이루어져 있다.
또한, 도시된 약품탱크(62)가 펌프가 부설된 배관으로 연결되어 약품탱크(62)로부터 소독약품이 공급되어 침전 처리된 오수가 소독된다.
이때, 도시된 것처럼 상기 소독조(60)에는 외부로부터 공기를 공급받아 내부로 분사하는 에어레이션장치(61)가 설치될 수 있다.
소독조(60)를 에어레이션하게 되면 소독액의 충분한 교반에 의해 살균 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
이때의 에어레이션장치(61) 역시 상술한 송풍기(4)와 연결되도록 구성할 수 있다.
상기와 같은 구성에서 일측은 상기 침전조(50) 하부에 연결되어 있고, 타측은 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 하부에 연결되어 있어 침전조(50) 바닥에 침전된 침전물을 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 중 선택된 어느 하나로 반송시키는 침전물반송관(70)이 더 구비될 수 있다.
도 14를 살펴보면 침전물반송관(70)은 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)와 연결되는 제1연결부(71), 제2연결부(72), 제3연결부(73)가 각각 구비되어 있는 것을 볼 수 있다.
아울러, 각 연결부에는 유체의 선택 이동이 가능하도록 개폐밸브(79)가 설치되어 있다.
구체적으로, 상기 침전물반송관(70)의 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)와 연결되는 관로 및 침전물반송관(70)과 배출관(75)이 연결되는 관로인 제4연결부(74)에는 전자식 개폐밸브(79)가 각각 설치될 수 있다.
이때, 상기 전자식 개폐밸브(79)와 전기적으로 연결된 컨트롤장치(80)가 구비되어, 컨트롤장치(80)의 제어에 의해 각 개폐밸브(79)가 조절되도록 함이 바람직하다.
도면의 구성을 보면, 상기 소독조(60) 하부에는 소독 처리된 오수를 배출하도록 배출펌프(76)와 연결된 배출관(75)이 연결되어 있되, 상기 배출관(75)은 상기 침전물반송관(70)과 연결되어 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50) 중 선택된 어느 하나로 반송시킬 수 있도록 구성되어 있다.
이때, 침전물반송관(70)에는 반송펌프(77)가 연결되어 반송시에는 반송펌프(77)에 의해 반송이 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 개폐밸브(79)의 개폐 조절과 더불어, 침전조(50)의 슬러지를 최종 배출할 수 있도록 슬러지배출관(78)이 상기 침전물반송관(70)과 연결되어 반송펌프(77)의 작동에 의해 슬러지 배출이 이루어지도록 할 수도 있다.
더불어, 이러한 구성에 따라 반대로 제1폭기조(10), 제2폭기조(30)에 쌓인 침전물을 반송펌프(77)의 작동에 의해 슬러지 배출이 이루어지도록 할 수도 있다.
즉, 소독조(60)에서 소독 처리된 오수를 배출관(75)을 통해 배출할 수도 있고, 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)로 보내어 재처리할 수도 있다.
또한, 침전조(50)에 쌓인 슬러지가 포함된 오수를 제1폭기조(10), 제2폭기조(30)로 보내어 재처리하도록 할 수도 있으며, 최종 배출 처리할 수도 있는 것이다.
한편, 상술한 구성에 있어서 각 구성요소로의 공기 공급은 송풍기(4) 하나로 이루어질 수 있는 바, 관로상에 송풍개폐밸브가 설치될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치의 작동 예를 살펴보면, 오수유입구(11)를 통해 제1폭기조(10) 내부로 유입되는 오수는 최초 여과케이스(12)의 여과홀(12a)에서 부피가 큰 이물질이 걸러진 채 내부에서 제1폭기장치(14)를 통한 폭기와 함께 내부에 쌓인 엠비비알에 의해 미생물에 의한 분해가 이루어지게 된다.
1차 폭기된 오수는 배출홀(13)을 통해 배출되게 되는데, 배출홀(13)을 통해 제1폭기조(10) 내부의 엠비비알은 이동이 방지되며, 배출홀(13)에 이물질이 걸러지게 된다.
이때, 타이머, 또는 수작업 등을 통해 배출홀(13)에 이물질이 다량 끼게 되면 제1에어분사관(20)의 작동에 의해 배출홀(13)에 낀 이물질을 분리시키게 된다.
배출홀(13)을 통해 제2폭기조(30)로 유입된 오수는 역시 제2폭기장치(33)에 의해 폭기 처리되면서 제2폭기조(30) 내부의 엠비비알에 의해 미생물을 통한 분해가 이루어지게 된다.
이때, 발생한 슬러지는 그릴케이스(32)의 여과홀(32a)을 통해 걸러지며, 물의 이동 수량은 임시저장공간(32b)에 의해 최대한 줄어들지 않은 채 이동하게 된다.
그릴케이스(32) 역시 제2에어분사관(40)의 작동에 의해 여과홀(32a)에 낀 이물질이 분리된다.
공급관(51)을 통해 침전조(50)로 유입된 오수는 월류케이스(52)를 통해 지그 재그 방식으로 이동하면서 체류 시간이 증대되어 침전이 원할히 이루어지며, 그 후 소독조로 유입되어 소독 처리된 후 최종 배출된다.
제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)에 쌓인 침전물은 침전물반송관(70)과 전술한 펌프의 작동에 의해 최종 배출 처리되거나, 반대로 반송 처리되어 재 폭기 및 침전 처리가 이루어질 수도 있다.
본 발명은 선박 뿐만 아니라 고립된 건물, 섬, 산간 등의 분리된 구역에서 발생하는 분뇨 등의 오폐수가 발생하는 모든 곳에 적용하여 사용할 수 있다 할 것이다.
1 : 커버 2 : 점검구
3 : 에어밴트 4 : 송풍기
5 : 반응기 10 : 제1폭기조
11 : 오수유입구 12 : 여과케이스
12a : 여과홀 13 : 배출홀
14 : 제1폭기장치 20 : 제1에어분사관
21 : 에어분사홀 30 : 제2폭기조
31 : 배출구 32 : 그릴케이스
32a : 여과홀 33 : 제2폭기장치
40 : 제2에어분사관 41 : 에어분사홀
50 : 침전조 51 : 공급관
52 : 월류케이스 53 : 배출구
54 : 슬러지차단케이스 60 : 소독조
61 : 에어레이션장치 70 : 침전물반송관
71 : 제1연결부 72 : 제2연결부
73 : 제3연결부 74 : 제4연결부
75 : 배출관 76 : 배출펌프
77 : 반송펌프 78 : 슬러지배출관
79 : 개폐밸브 80 : 컨트롤장치

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 선박용 오폐수 처리 장치에 있어서,
    상부 일측에 오수유입구(11)가 형성되어 있으며, 상기 오수유입구(11) 하부에 바닥면이 막혀 있고 측벽면에 여과홀(12a)이 형성되어 있는 여과케이스(12)가 설치되어 있으며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 1차 폭기된 오수가 배출되는 수직 방향의 다수의 배출홀(13)이 서로 이격된 채 형성되어 있으며, 하부에는 저장된 오수를 폭기시키는 제1폭기장치(14)가 설치되어 있는 제1폭기조(10)와;
    상기 제1폭기조(10) 내부에 상기 배출홀(13)과 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 배출홀(13) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(21)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(21)을 통해 에어를 분사하여 배출홀(13)에 끼는 이물질을 제거하는 제1에어분사관(20)과;
    상기 제1폭기조(10)와 배출홀(13)이 형성된 벽면을 경계로 인접하여 형성되어 상기 배출홀(13)을 통해 1차 폭기된 오수가 내부로 유입되며, 내부에 다수의 부유식 미생물 반응기(5)가 저장되어 있고, 상부 일측 벽면에는 내부로 유입되어 2차 폭기된 오수가 배출되는 배출구(31)가 형성되어 있되, 표면에 다수의 여과홀(32a)이 형성되어 있고 내부에 임시저장공간(32b)이 형성되어 있는 그릴케이스(32)가 상기 배출구(31)를 감싸 설치되어 있고, 하부에 유입된 오수를 폭기시키는 제2폭기장치(33)가 설치되어 있는 제2폭기조(30)와;
    상기 제2폭기조(30) 내부에 상기 그릴케이스(32)와 이격된 채 수평 방향으로 설치되어 있고, 중심으로부터 그릴케이스(32) 측 방향으로 하향 경사지게 에어분사홀(41)이 형성되어 있으며, 외부로부터 에어를 공급받아 상기 에어분사홀(41)을 통해 에어를 분사하여 그릴케이스(32)의 여과홀(32a)에 끼는 이물질을 제거하는 제2에어분사관(40)과;
    일단은 상기 배출구(31)와 연결되어 있고, 타단은 내부 중앙에 상방향을 향하도록 공급관(51)이 설치되어 상기 공급관(51)을 통해 제2 폭기 처리된 오수가 유입되며, 내부에 상기 공급관(51) 타단을 둘러싼 채 측벽면이 하광상협 형상을 취하는 월류케이스(52)가 설치되어 있되, 측벽면과 월류케이스(52) 하단이 이격되어 공급관(51) 타단을 통해 공급된 오수는 월류케이스(52) 하단을 넘어 이동하고, 침전물은 하부에 침전되도록 이루어져 있으며, 일측 상부 벽면에 배출구(53)가 설치되어 있고, 하단이 개방되어 있는 슬러지차단케이스(54)가 상기 배출구(53)를 감싸 설치되어 있는 침전조(50)와;
    상기 침전조(50)의 배출구(53)가 상측 벽면에 연결되어 침전 처리된 오수가 내부로 유입되며, 일측에는 외부로부터 소독약품이 공급되어 침전 처리된 오수가 소독되는 소독조(60);를 포함하여 구성되어 있고,
    상기 소독조(60)에는 외부로부터 공기를 공급받아 내부로 분사하는 에어레이션장치(61)가 설치되어 있으며,
    일측은 상기 침전조(50) 하부에 연결되어 있고, 타측은 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 하부에 연결되어 있어 침전조(50) 바닥에 침전된 침전물을 제1폭기조(10) 및 제2폭기조(30) 중 선택된 어느 하나로 반송시키는 침전물반송관(70)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는,
    엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 소독조(60) 하부에는 소독 처리된 오수를 배출하는 배출관(75)이 연결되어 있되,
    상기 배출관(75)은 상기 침전물반송관(70)과 연결되어 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50) 중 선택된 어느 하나로 반송시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는,
    엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 침전물반송관(70)의 제1폭기조(10), 제2폭기조(30), 침전조(50)와 연결되는 관로 및 상기 침전물반송관(70)과 배출관(75)이 연결되는 관로에는 전자식 개폐밸브(79)가 각각 설치되어 있으며,
    상기 전자식 개폐밸브(79)와 전기적으로 연결된 컨트롤장치(80)가 구비되어, 컨트롤장치(80)의 제어에 의해 각 개폐밸브(79)가 조절되는 것을 특징으로 하는,
    엠비비알을 이용한 선박용 오폐수 처리 장치.
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