KR102032128B1 - 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법 - Google Patents
태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 하수고도처리장치는 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치로서 보온생물반응조, 상기 보온생물반응조에 충진되는 보온여재, 상기 보온여재에 열을 공급하기 위한 히터, 상기 히터에 발열을 위한 전력을 공급하기 위한 태양광 발전기, 상기 보온생물반응조의 수온을 감지하기 위한 온도감지부, 및 상기 온도감지부에 의해 상기 보온생물반응조의 수온을 감지하고, 상기 보온생물반응조의 수온이 일정 범위의 온도를 유지하도록 상기 태양광 발전기에서 발전된 전력이 선택적으로 상기 히터로 공급되도록 제어하는 제어반을 포함한다. 본 발명의 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법에 의하면, 하수고도처리장치는 동절기(저수온)에도 처리효율의 저하 없이 최적의 미생물생육조건을 조성함으로써 유기성물질 뿐만 아니라 질소나 인의 처리를 안정적으로 유지할 수 있으며 유입기질과 용존산소기반의 처리시설에도 적용되어 수온 보정을 용이하게 할 수 있다. 또한 친환경적 태양광 에너지를 이용하며, 유휴 잉여 전력을 주변 실로 공급되도록 할 수 있다.
Description
본 발명은 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 태양광 전력원을 기반으로 생물반응조의 온도를 일정하게 유지하여 미생물에 의한 처리 효율을 안정적으로 유지할 수 있는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적인 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치는 핵심적인 환경 인자로서 수온과 유입수의 기질상태 그리고 용존산소농도에 의해서 처리효율이 결정된다. 현재 하수고도처리장치는 생물학적 처리를 기본으로 하여 송풍량 조절, 기타 미생물종 변형 등의 처리공법의 변형과 개량으로 처리 효율을 높이고자 하고 있다.
그러나 생물학적 처리의 필수 요소인 수온에 대한 고려는 전무한 실정이다. 수온이 저하되는 동절기에는 생물반응조가 저수온 환경이 되어 처리 효율이 저감되고 있는 실정이다. 추운지역의 하수처리장의 경우 동절기(저수온)에 미생물 생육환경조성이 어려워 처리효율이 급감하는 현상이 빈번하며 특히 부영영화의 원인 물질인 T-N의 처리효율저하가 심각하다.
본 발명의 목적은 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치에서 태양광 전력원을 기반으로 생물반응조의 온도를 일정하게 유지하여 미생물에 의한 처리 효율을 안정적으로 유지할 수 있는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치에 관한 것이다. 본 발명의 하수고도처리장치는 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치로서 보온생물반응조; 상기 보온생물반응조에 충진되는 보온여재; 상기 보온여재에 열을 공급하기 위한 히터와 히터의 열이 상기 보온여재에 직접적으로 전달되는 것을 방지를 위한 히터 가이드; 상기 히터에 발열을 위한 전력을 공급하기 위한 태양광 발전기; 상기 보온생물반응조의 수온을 감지하기 위한 온도감지부; 및 상기 온도감지부에 의해 상기 보온생물반응조의 수온을 감지하고, 상기 보온생물반응조의 수온이 일정 범위의 온도를 유지하도록 상기 태양광 발전기에서 발전된 전력이 선택적으로 상기 히터로 공급되도록 제어하는 제어반을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보온생물반응조의 내부에 설치되며 상기 보온여재가 충진되는 보온여재실과 상기 히터가 설치되는 거치대를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보온여재는 폴리에틸렌 재질을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보온생물반응조의 내부에 설치되는 호기성 유지 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 일면은 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리방법에 관한 것이다. 본 발명의 하수고도처리방법은 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반에서 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리방법으로 보온생물반응조에 보온여재를 충진하는 단계; 상기 보온여재에 열을 공급하기 위한 히터를 준비하는 단계; 온도감지부를 통하여 상기 보온생물반응조의 수온을 측정하는 단계; 및 측정된 온도에 기초하여 상기 보온생물반응조의 수온을 보정해야 하는 경우 태양광 발전기에서 공급되는 전력을 상기 히터로 공급하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보온생물반응조에 구비된 호기성 유지 장치를 가동하여 상기 보온생물반응조 내부에 호기성을 유지하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 보온생물반응조의 수온을 보정하기 위한 전력 공급이 필요하지 않는 경우 상기 태양광 발전기에서 생산된 유휴 전력은 주변 시설로 공급되도록 전력 공급이 스위칭 된다.
본 발명의 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법에 의하면, 하수고도처리장치는 동절기(저수온)에도 처리효율의 저하 없이 최적의 미생물생육조건을 조성함으로써 유기성물질 뿐만 아니라 질소나 인의 처리를 안정적으로 유지할 수 있으며 유입기질과 용존산소기반의 처리시설에도 적용되어 수온 보정을 용이하게 할 수 있다. 또한 친환경적 태양광 에너지를 이용하며, 유휴 잉여 전력을 주변 실로 공급되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수고도처리장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 보온생물반응조의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 히터 가이드가 설치된 히터의 구조를 상세히 보여주는 도면이다.
도 2는 보온생물반응조의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 히터 가이드가 설치된 히터의 구조를 상세히 보여주는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하수고도처리장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 보온생물반응조의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이다. 그리고 도 3은 히터 가이드가 설치된 히터의 구조를 상세히 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 하수고도처리장치(10)는 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반의 하수처리설비이다. 하수고도처리장치(10)는 전처리조(12), 유량조정조(14), 보온생물반응조(16), 및 침전조(18)가 구성된다. 보온생물반응조(16)의 내부에는 보온여재(22)가 충진된 보온여재실(20)이 설치된다. 보온여재(22)는 폴리에틸렌 재질로 구성될 수 있으며 동일 기능의 다른 재료의 사용도 가능하다. 보온여재실(20)의 천정에는 복수개의 히터(24)가 장착되는 거치대(26)가 구비된다. 복수개의 히터(24)는 봉타입의 구조를 갖는데 그 일단이 거치대(26)에 장착되어 보온여재(22)에 매립된 구조로 설치된다. 이때, 히터(24)가 직접적으로 보온여재(22)에 접촉되는 경우 보온여재(22)가 녹거나 변형이 생길 수 있음으로 히터(24)를 감싸는 구조의 히터 가이드(25) 설치된다. 히터 가이드(25)는 히터(24)의 열이 보온여재(22)에 직접적으로 전달되는 것을 방지하도록 타공형 관으로 구성될 수 있다.
보온생물반응조(16)의 외부에는 태양광 발전기(30)가 구비된다. 태양광 발전기(30)는 히터(24)의 발열을 위한 전력 공급하기 위한 것이다. 태양광 발전기(30)에서 발전된 전력은 제어반(40)을 통하여 히터(24)로 공급될 수 있도록 전기적으로 연결된다. 보온생물반응조(16)에는 수온을 감지하기 위한 온도감지부(42)가 설치된다. 온도감지부(42)에서 감지된 수온 정보는 제어반(40)으로 제공된다. 제어반(40)은 온도감지부(42)에 의해 보온생물반응조(16)의 수온을 감지하고, 보온생물반응조(16)의 수온이 일정 범위의 온도를 유지하도록 태양광 발전기(30)에서 발전된 전력이 선택적으로 히터(24)로 공급되도록 제어한다. 이와 더불어 보온생물반응조(16)의 내부에는 호기성 유지 장치(28)가 설치될 수 있다. 그리하여 필요에 따라 보온생물반응조(16)의 내부에서 처리수가 호기성을 유지하도록 할 수 있다.
본 발명의 하수고도처리장치(10)는 보온생물반응조(16)에 온도 보정이 가능한 보온여재(22)를 충진함으로서 동절기(저수온)에도 처리효율의 저하 없이 최적의 미생물생육조건을 조성함으로써 유기성물질 뿐만 아니라 질소나 인의 처리를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한 유입기질과 용존산소기반의 처리시설에도 적용되어 수온 보정을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 하수고도처리장치(10)는 격오지나 전원의 소규모 개인하수처리시설의 경우 친환경적인 태양광 발전기(30)를 사용하기 때문에 잉여전력에너지를 건축전기에 활용할 수 있다. 예컨대, 하절기와 같이 보온생물반응조(16)의 수온이 일정 온도를 유지하는 경우에는 태양광 발전기(30)에서 발전된 유휴 전력을 주변 실로 공급되도록 할 수 있다. 최근 펜션, 전원주택의 수요가 증대됨에 따라서 시설비가 저렴하고, 전력비가 적은 공법을 선호하는 추세임이다. 그럼으로 태양광 전원을 활용한 본 발명의 하수고도처리장치(10)는 잉여 전력원을 일반소규모펜션, 전원주택의 전력으로 대체하여 사용할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치 및 그 방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 하수고도처리장치 12: 전처리조
14: 유량조정조 16: 보온생물반응조
18: 침전조 20: 보온여재실
22: 보온여재 24: 히터
25: 히터 가이드 26: 거치대
28: 호기성 유지 장치 30: 태양광 발전기
40: 제어반 42: 온도 감지부
50: 주변 시설
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Claims (7)
- 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반의 하수고도처리장치에 있어서,
보온생물반응조;
상기 보온생물반응조에 충진되는 보온여재;
상기 보온여재에 열을 공급하기 위한 히터와 히터의 열이 상기 보온여재에 직접적으로 전달되는 것을 방지를 위해 타공형 관으로 구성된 히터 가이드;
상기 히터에 발열을 위한 전력을 공급하기 위한 태양광 발전기;
상기 보온생물반응조의 수온을 감지하기 위한 온도감지부; 및
상기 온도감지부에 의해 상기 보온생물반응조의 수온을 감지하고, 상기 보온생물반응조의 수온이 일정 범위의 온도를 유지하도록 상기 태양광 발전기에서 발전된 전력이 선택적으로 상기 히터로 공급되도록 제어하는 제어반을 포함하며,
상기 보온여재는 폴리에틸렌 재질로 충진되는 것을 특징으로 하는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치. - 제1항에 있어서,
상기 보온생물반응조의 내부에 설치되며 상기 보온여재가 충진되는 보온여재실과 상기 히터가 설치되는 거치대를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 보온생물반응조의 내부에 설치되는 호기성 유지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리장치. - 수처리 미생물을 이용한 생물학적 처리 기반에서 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리방법에 있어서,
보온생물반응조에 보온여재를 충진하는 단계;
상기 보온여재에 열을 공급하기 위한 히터와 히터의 열이 상기 보온여재에 직접적으로 전달되는 것을 방지를 위해 타공형 관으로 구성된 히터 가이드를 준비하는 단계;
온도감지부를 통하여 상기 보온생물반응조의 수온을 측정하는 단계;
측정된 온도에 기초하여 상기 보온생물반응조의 수온을 보정해야 하는 경우 태양광 발전기에서 공급되는 전력을 상기 히터로 공급하는 단계; 및
상기 보온생물반응조에 구비된 호기성 유지 장치를 가동하여 상기 보온생물반응조 내부에 호기성을 유지하는 단계;를 포함하며,
상기 보온여재는 폴리에틸렌 재질로 충진되는 것을 특징으로 하는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리방법. - 삭제
- 제5항에 있어서,
상기 보온생물반응조의 수온을 보정하기 위한 전력 공급이 필요하지 않는 경우 상기 태양광 발전기에서 생산된 유휴 전력은 주변 시설로 공급되도록 전력 공급이 스위칭 되는 것을 특징으로 하는 태양광 보온여재를 이용한 하수고도처리방법.
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| KR100921194B1 (ko) * | 2009-03-12 | 2009-10-13 | 월드테크 주식회사 | 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190055474A (ko) | 2019-05-23 |
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