KR101936021B1

KR101936021B1 - 폐수처리장치

Info

Publication number: KR101936021B1
Application number: KR1020180093805A
Authority: KR
Inventors: 김석이
Original assignee: 김석이
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2019-01-07

Abstract

본 발명은 폐수처리장치에 관한 기술로서, 내부에 설치된 전기분해장치를 통해 수질정화가 이루어질 수 있도록 하되 폐수처리탱크의 폐수 내부로 전기분해장치가 잠기는 형태로 설치하여 정화효율 및 처리용량을 높이고, 정화과정에서 발생하는 슬러지 및 스컴제거가 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 구성이 포함된 폐수처리장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 일측에 폐수가 유입되는 내측으로 유입되는 입수관 및 정화된 상태의 폐수가 배출되는 배수관이 각각 형성되고, 하부에는 중앙으로 경사진 경사면을 따라 슬러지가 배출되는 슬러지배출구가 형성된 탱크본체와, 상기 슬러지배출구의 상부에 배치되어 폐수처리과정에서 발생되는 슬러지만을 다수의 통공부를 통해 슬러지배출구로 낙하시키는 다공판과, 상기 다공판의 상부에 설치되되 탱크본체의 폐수에 잠긴 상태로 전기분해를 통해 폐수를 정화하는 전기분해장치와, 상기 탱크본체의 상부에 설치되어 폐수의 정화과정에서 발생한 부유성 이물질을 외부로 배출하는 스컴제거부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐수처리장치{WASTEWATER TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 폐수처리장치에 관한 기술로서, 내부에 설치된 전기분해장치를 통해 수질정화가 이루어질 수 있도록 하되 폐수처리탱크의 폐수 내부로 전기분해장치가 잠기는 형태로 설치하여 정화효율 및 처리용량을 높이고, 정화과정에서 발생하는 슬러지 및 스컴제거가 효율적으로 이루어질 수 있도록 한 구성이 포함된 폐수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리시설, 음식물 및 가축 폐기물의 처리과정에서 발생하는 폐수는 폐수처리장치를 통해 정화가 이루어지고 있다. 이러한 폐수처리장치의 방식은 크게 침전 및 여과를 통한 물리적 정화방법과, 약품을 통해 화학적 반응을 유도하는 화학적 정화방법과, 미생물을 이용하여 유기물을 분해하는 미생물 정화방법으로 이루어져 왔었다.

최근에는 오염물질 제거에 효율적이고, 다른 방식의 폐수처리시설보다 설비가 복잡하지 않은 전기분해 방식의 정화방법이 각광받고 있다.

그러나 종래의 전기분해 방식의 폐수처리는 일정한 유량으로 폐수를 공급하여 정기분해장치를 통과시키는 형태로 정화가 이루어지는 구조로 되어 있기 때문에, 공급되는 폐수의 오염 정도가 심할 경우 이를 제대로 정화하지 못하고 그대로 배출하게 되고 다량의 폐수를 연속적으로 처리할 수 없는 처리용량의 한계가 있었다.

뿐만 아니라 종래의 전기분해 방식의 폐수처리는 정화과정에서 발생되는 슬러지 및 스컴의 제거가 원활하지 못하여, 정화성능을 떨어뜨리고 악취를 발생시키는 등의 문제점이 있었다.

관련 선행기술로서, 등록특허 제10-1784299호(전기분해 폐수처리장치 및 이를 이용한 폐수처리방법)에는 전기분해를 수행하는 양극판과 음극판으로 구성된 전기분해부가 내부에 형성하는 MES조와, 마이크로버블을 발생시켜 폐수정화작용을 실시하는 마이크로버블장치와, 그리고 상기 전기분해부와 상기 마이크로버블장치를 거쳐 정화된 유체의 일부가 다시 상기 마이크로버블장치로 유입되어 마이크로버블을 생성하는 순환장치로 구성되며, 유입구를 통하여 폐수가 들어가고 정화작용을 거쳐 배출구로 유체가 흐르는 구성으로 되어 있다.

상기 선행기술은 MES조의 하부 중앙으로 폐수가 유입되어 상부 일측으로 배출되는 구조로 되어 있기 때문에, MES조 내부에서 발생되는 슬러지를 처리할 수 없을 뿐만 아니라 하부로 쌓이는 슬러지가 유입되는 폐수의 공급압력에 의해 MES조 내부에 떠오르게 되고 그로 인해 정화된 폐수가 재오염되는 문제점이 있다.

또 다른 선행기술로서, 등록특허 10-0366726호(전기분해를 이용한 연속식 폐수처리장치)에는 폐수를 저장시킬 수 있도록 상부가 개구되어 있으며, 이의 일면 하부측에는 폐수를 그 내측으로 유입시키는 유입구가 형성되고, 이에 대응되는 면의 상부측에는 부유물질이 분리된 폐수를 배출시키기 위한 배출구가 형성된 저장반응조와; 상기 저장 반응조의 내주벽면을 따라 그 일측면에 복수개의 삽입홈이 형성된 가이드 고정부재와; 상기 가이드 고정부재의 삽입홈에 상호 격자형태로 삽입고정되어 그 상부 일단에 그에 대응되게 (+),(-)전원을 제공하는 전원공급 연결부가 통전가능하게 연결구비된 제1,2극판과; 상기 저장반응조를 그 내측으로 고정구비하여 제1,2극판에 반응된 폐수의 슬러지를 포집하는 포집기;를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

그러나 상기 선행기술은 일정 유량으로 유입구를 통해 폐수가 들어가고 배출구를 통해 배출되는 구조로 인해 앞서 설명한 오염정도의 변화에 따라 폐수정화를 효율적으로 할 수 없고, 다량의 폐수를 처리할 수 없는 용량적 한계가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 전기분해장치를 통해 폐수처리가 이루어질 수 있도록 하되, 전기분해장치에 폐수를 직접 통과시키는 방식이 아닌 폐수처리탱크 내부에 채워진 폐수에 전기분해장치가 잠기는 형태로 설치하여, 폐수처리에 따른 처리용량을 높이고 유입된 폐수의 오염정도에 따라 정화시간을 조절한 다음 정화된 폐수의 상태를 확인하고 나서 배수가 이루어질 수 있도록 하여 정화효율이 향상된 폐수처리장치를 제공함에 목적이 있다.

또한 본 발명은 폐수처리탱크의 하부에 슬러지를 걸러낼 수 있도록 한 구성을 설치하여 슬러지 배출에 따른 정화효율을 높이고 부유물에 해당하는 스컴을 슬러지와 함께 배출될 수 있도록 함으로써 악취가 발생하지 않도록 한 폐수처리장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 일측에 폐수가 유입되는 내측으로 유입되는 입수관 및 정화된 상태의 폐수가 배출되는 배수관이 각각 형성되고, 하부에는 중앙으로 경사진 경사면을 따라 슬러지가 배출되는 슬러지배출구가 형성된 탱크본체와, 상기 슬러지배출구의 상부에 배치되어 폐수처리과정에서 발생되는 슬러지만을 다수의 통공부를 통해 슬러지배출구로 낙하시키는 다공판과, 상기 다공판의 상부에 설치되되 탱크본체의 폐수에 잠긴 상태로 전기분해를 통해 폐수를 정화하는 전기분해장치와, 상기 탱크본체의 상부에 설치되어 폐수의 정화과정에서 발생한 부유성 이물질을 외부로 배출하는 스컴제거부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 배수관은 탱크본체의 일정 높이에 간격을 두고 복수 설치되며, 각각의 배수관에는 개폐제어가 이루어질 수 있도록 한 배수밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 탱크본체의 일측에는 배수관이 설치된 구간에 대하여 외부에서 탱크본체의 내부를 확인할 수 있는 투명창이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스컴제거부는; 상기 탱크본체의 상부 중앙에 설치되어 일방향으로 회전하는 임펠러와, 상기 임펠러가 설치된 높이에 탱크본체의 내부와 외부를 관통하는 형태로 설치되되, 탱크본체의 둘레를 따라 방사상으로 복수 배열되는 스컴배출관로와, 상기 스컴배출관로와 모두 연결될 수 있도록 탱크본체의 외부 둘레를 따라 형성되는 스컴포집관로;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스컴포집관로는 스컴배출관로가 형성된 위치에서 1차적으로 연결되는 1차포집관로와, 상기 1차포집관로의 하부로 연장되는 복수의 스컴낙하관로와, 상기 스컴낙하관로의 하단부에 연결되며 탱크본체의 외부 둘레를 따라 형성되는 2차포집관로;를 포함하고 상기 2차포집관로에서 포집된 부유성 이물질은 별도의 배출컨베이어로 보내져 최종배출이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폐수처리탱크 내부에 채워진 폐수에 전기분해장치가 잠기는 형태로 설치하여, 폐수처리에 따른 처리용량을 높이고 유입된 폐수의 오염정도에 따라 정화시간을 조절한 다음 정화된 폐수의 상태를 확인하고 나서 배수가 이루어질 수 있도록 하여 정화효율이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 폐수처리탱크의 하부에 슬러지를 걸러낼 수 있도록 한 구성을 설치하여 슬러지 배출에 따른 정화효율을 높이고 부유물에 해당하는 스컴을 슬러지와 함께 배출될 수 있도록 함으로써 악취가 발생하지 않은 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 폐수처리장치 전체 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 의한 폐수처리장치의 주요구성을 확대하여 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 전기분해장치를 나타낸 확대도
도 4는 본 발명의 스컴제거부를 나타낸 평단면도
도 5는 도 4의 스컴배출관로를 확대하여 나타낸 확대도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 폐수처리장치는 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이, 일측에 폐수가 유입되는 내측으로 유입되는 입수관(110) 및 정화된 상태의 폐수가 배출되는 배수관(120)이 각각 형성되고, 하부에는 중앙으로 경사진 경사면을 따라 슬러지가 배출되는 슬러지배출구(130)가 형성된 탱크본체(100)와, 상기 슬러지배출구(130)의 상부에 배치되어 폐수처리과정에서 발생되는 슬러지만을 다수의 통공부(210)를 통해 슬러지배출구(130)로 낙하시키는 다공판(200)과, 상기 다공판(200)의 상부에 설치되되 탱크본체(100)의 폐수에 잠긴 상태로 전기분해를 통해 폐수를 정화하는 전기분해장치(300)와, 상기 탱크본체(100)의 상부에 설치되어 폐수의 정화과정에서 발생한 부유성 이물질을 외부로 배출하는 스컴제거부(400);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 탱크본체(100)는 내측에 폐수가 일정높이까지 채워져 정화가 이루어지는 구성으로서, 탱크본체(100)의 일측에는 폐수가 내부로 유입될 수 있도록 한 입수관(110)이 형성되어 있고 또 다른 일측에는 정화된 상태의 폐수를 외부로 배출하는 배수관(120)이 형성되어 있으며, 탱크본체(100)의 하부에는 중앙으로 경사진 경사면을 따라 슬러지가 배출되는 슬러지배출구(130)가 형성되어 있다.

그리고 상기 배수관(120)은 단일로 구성되는 것보다, 도면에 도시한 바와 같이 탱크본체(100)의 일정 높이에 간격을 두고 복수로 설치되고 각각의 배수관(120)에는 배수밸브(121)를 설치하여 독립적으로 개폐제어가 이루어지도록 함으로써, 정화된 폐수의 배출량을 조절할 수 있게 된다.

상기와 같이 배수관(120)을 복수로 구성함과 아울러, 상기 탱크본체(100)의 일측에는 배수관(120)이 설치된 구간에 대하여 외부에서 탱크본체(100)의 내부를 확인할 수 있는 투명창(500)을 더 형성할 경우, 폐수의 정화상태를 관리자가 직접 확인한 다음 배수관(120)의 배수밸브(121)를 개폐하는 것이다.

즉, 하나의 실시 예로서 총 3개의 배수관(120)으로 구성하되 그 중 가운데의 배수관(120)은 메인개방의 목적으로 하고, 상,하부에 위치한 배수관(120)은 보조개방의 목적으로 구성함으로써, 관리자는 투명창(500)을 통해 정화가 완전히 이루어진 구간을 확인하여 가운데에 위치한 배수관(120)만을 개방할 것인지, 다른 위치의 배수관(120)을 함께 개방할 것인지를 결정하는 것이다.

그리고 탱크본체(100)의 상부에는 폐수처리과정에서 발생되는 가스를 외부로 배출하기 위한 가스배출구(140)가 형성되어 있다.

상기 슬러지배출구(130)는 탱크본체(100)의 하부에 형성되는 것으로서, 탱크본체(100)의 하부 중앙으로 경사진 경사면을 따라 중앙으로 슬러지가 모아져서 배출되게 된다. 상기 슬러지배출구(130)를 통해 배출되는 슬러지는 도 1에 도시한 바와 같이 별도의 배출컨베이어(C)를 통해 이송된다.

상기 다공판(200)은 슬러지배출구(130)의 상부 즉, 경사면의 윗부분에 설치되어 전기분해장치(300)를 지지하며, 폐수처리과정에서 발생되는 슬러지만 통공부(210)를 통해 낙하시켜 슬러지배출구(130)로 낙하시키는 구성이다. 이때 상기 다공판(200)은 경사면이 시작되는 지점에 곧바로 설치될 경우 다공판(200)의 가장자리 부분의 슬러지 배출이 원활하지 않기 때문에, 도면에 도시한 바와 같이 경사면이 시작되는 지점보다 조금 높은 위치에 이격된 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 전기분해장치(300)는 다공판(200)의 상부에 복수로 설치되는 것으로서, 그 개수는 탱크본체(100)의 용량에 따라 얼마든지 늘어날 수 있다. 그리고 본 발명에서 전기분해장치(300)의 특징은 탱크본체(100)에 채워진 폐수에 전기분해장치(300)의 전체가 잠긴 형태로 설치된다. 따라서, 전원공급에 있어서는 충분한 절연처리가 되어야 있어야 함은 물론이다.

종래의 전기분해 방식은 장치 내부로 일정유량의 폐수를 공급하여 전기분해가 이루어진 다음 강제배출이 이루어지기 때문에, 유입된 폐수의 오염 정도가 심할 경우 폐수정화가 제대로 되지 않은 상태로 배출되는 문제점이 있었고 장치의 대형화가 어려워 처리용량의 한계가 있었다. 하지만, 본 발명의 전기분해장치(300)는 탱크본체(100)의 내부에 일정 수위로 채워진 폐수에 잠긴 형태로 복수설치되기 때문에, 폐수정화가 완전히 이루어질 때까지 배출하지 않고 지속적으로 전기분해가 가능하며, 처리용량을 현저히 늘릴 수 있는 이점을 갖는다.

본 발명에 의한 전기분해장치(300)의 구성은 도 3에 도시한 바와 같이 전기분해장치(300)의 본체부(310)에 지지다리(311)를 형성하여 본체부(310)가 다공판(200)에 이결될 수 있도록 하고, 상기 본체부(310)의 내부에는 복수개의 전극판(320)이 배치되되 서로 다른 지름을 갖는 원통형의 전극판(320)이 일정간격을 두고 동심원을 갖는 형태로 되어 있다. 이때 상기 원통형의 전극판(320)은 개방된 부분이 수직방향이 될 수 있도록 하며, 전극판(320) 끼리 직접적으로 접촉되지 않도록 절연체를 통해 지지 연결될 수 있도록 하고, 각각의 전극판(320)으로 (+)극과 (-)극의 전원공급이 이루어진다.

그리고 상기 전기분해장치(300)는 전기처리과정에서 자체적으로 발생하는 전자기장에 의해 어느 정도의 순환이 이루어지기 때문에, 별도의 순환구성이 없어도 많은 양의 폐수정화가 가능한 것이다.

이와 같이 본 발명의 전기분해장치(300)는 원통형의 전극판(320)이 세워진 형태로 설치되기 때문에, 폐수처리 과정에서 발생하는 슬러지 및 부유성 이물질이 전극판(320) 내부에 끼이지 않고 그대로 낙하거나 상승하여 배출을 유도할 수 있는 것이다.

아울러, 상기 전기분해장치(300)의 전기분해에 따른 정화원리 및 정화과정에 따른 화학식 설명은 공지의 구성에 해당하기 때문에 본 발명에서 상세한 설명은 생략하고자 한다.

본 발명의 스컴제거부(400)는 전기분해장치(300)를 통한 폐수의 정화과정에서 발생되는 부유성 이물질이나 거품 등을 외부로 배출하기 위한 구성으로서, 그 구성은 도면에 도시한 바와 같이 탱크본체(100)의 상부 중앙에 설치되어 일방향으로 회전하는 임펠러(410)와, 상기 임펠러(410)가 설치된 높이에 탱크본체(100)의 내부와 외부를 관통하는 형태로 설치되되, 탱크본체(100)의 둘레를 따라 방사상으로 복수 배열되는 스컴배출관로(420)와, 상기 스컴배출관로(420)와 모두 연결될 수 있도록 탱크본체(100)의 외부 둘레를 따라 형성되는 스컴포집관로(430);로 이루어져 있다.

그리고 상기 스컴제거부(400)는 도 4에 도시한 바와 같이 스컴배출관로(420)가 설치된 탱크본체(100)의 내측 가장자리에 스컴배출관로(420)로 부유성 이물질을 안내하기 위한 스컴안내판(440)이 더 형성될 수 있다. 상기 스컴안내판(440)은 스컴배출관로(420)의 설치위치에 맞게 수직으로 형성되는 것으로서, 임펠러(410)의 회전에 의해 가장자리로 이동한 부유성 이물질이 회전방향으로 계속 돌지 않고 스컴안내판(440)을 따라 이동하면서 스컴배출관로(420)로 용이하게 배출되는 것이다.

상기 스컴안내판(440)은 스컴배출관로(420)와 근접한 위치에 형성되는 것으로서, 원활한 안내를 위해 임펠러(410)의 회전방향에 대하여 스컴안내판(440)이 스컴배출관로(420)의 외측에 형성되어야 함은 당연하다 할 수 있다.

그리고 상기 스컴포집관로(430)는 스컴배출관로(420)가 형성된 위치에서 1차적으로 연결되는 1차포집관로(431)와, 상기 1차포집관로(431)의 하부로 연장되는 복수의 스컴낙하관로(432)와, 상기 스컴낙하관로(432)의 하단부에 연결되며 탱크본체(100)의 외부 둘레를 따라 형성되는 2차포집관로(433);를 포함하고 상기 2차포집관로(433)에서 포집된 부유성 이물질은 별도의 배출컨베이어(C)로 보내져 최종배출이 이루어지도록 되어 있다.

아울러, 상기 1차포집관로(431)의 상부에는 부유성 이물질의 막힘 현상을 방지하지 위해, 고압의 공기를 수직으로 불어넣어 주는 에어공급부(431a)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

100 : 탱크본체 110 : 입수관
120 : 배수관 121 : 배수밸브
130 : 슬러지배출구 140 : 가스배출구
200 : 다공판 210 : 통공부
300 : 전기분해장치 310 : 본체부
311 : 지지다리 320 : 전극판
400 : 스컴제거부 410 : 임펠러
420 : 스컴배출관로 430 : 스컴포집관로
431 : 1차포집관로 431a : 에어공급부
432 : 스컴낙하관로 433 : 2차포집관로
440 : 스컴안내판 500 : 투명창
C : 배출컨베이어

Claims

일측에는 폐수가 유입되는 내측으로 유입되는 입수관(110) 및 정화된 상태의 폐수가 배출되는 배수관(120)이 각각 형성되고, 하부에는 중앙으로 경사진 경사면을 따라 슬러지가 배출되는 슬러지배출구(130)가 형성된 탱크본체(100);
상기 슬러지배출구(130)의 상부에 배치되어 폐수처리과정에서 발생되는 슬러지만을 다수의 통공부(210)를 통해 슬러지배출구(130)로 낙하시키는 다공판(200);
상기 다공판(200)의 상부에 지지되는 형태로 설치되되 탱크본체(100)의 폐수에 잠긴 상태로 전기분해를 통해 폐수를 정화하는 전기분해장치(300);
상기 탱크본체(100)의 상부에 설치되어 폐수의 정화과정에서 발생한 부유성 이물질을 외부로 배출하는 스컴제거부(400);로 구성되며,
상기 스컴제거부(400)는; 상기 탱크본체(100)의 상부 중앙에 설치되어 일방향으로 회전하는 임펠러(410)와, 상기 임펠러(410)가 설치된 높이에 탱크본체(100)의 내부와 외부를 관통하는 형태로 설치되되, 탱크본체(100)의 둘레를 따라 방사상으로 복수 배열되는 스컴배출관로(420)와, 상기 스컴배출관로(420)와 모두 연결될 수 있도록 탱크본체(100)의 외부 둘레를 따라 형성되는 스컴포집관로(430);로 구성되되,
상기 스컴배출관로(420)가 설치된 탱크본체(100)의 내측 가장자리에 스컴배출관로(420)로 부유성 이물질을 안내하기 위한 스컴안내판(440)이 스컴배출관로(420)의 설치위치에 맞게 수직으로 더 형성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치
제 1항에 있어서,
상기 배수관(120)은 탱크본체(100)의 일정 높이에 간격을 두고 복수 설치되며, 각각의 배수관(120)에는 개폐제어가 이루어질 수 있도록 한 배수밸브(121)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치
제 2항에 있어서,
상기 탱크본체(100)의 일측에는 배수관(120)이 설치된 구간에 대하여 외부에서 탱크본체(100)의 내부를 확인할 수 있는 투명창(500)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치
삭제
제 1항에 있어서,
상기 스컴포집관로(430)는 스컴배출관로(420)가 형성된 위치에서 1차적으로 연결되는 1차포집관로(431)와, 상기 1차포집관로(431)의 하부로 연장되는 복수의 스컴낙하관로(432)와, 상기 스컴낙하관로(432)의 하단부에 연결되며 탱크본체(100)의 외부 둘레를 따라 형성되는 2차포집관로(433);를 포함하고 상기 2차포집관로(433)에서 포집된 부유성 이물질은 별도의 배출컨베이어(C)로 보내져 최종배출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치