KR102121352B1

KR102121352B1 - 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법

Info

Publication number: KR102121352B1
Application number: KR1020200012479A
Authority: KR
Inventors: 민강식
Original assignee: 청수기술환경 주식회사
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2020-06-10

Abstract

본 발명은 유청 및 폐수 처리방법에 관한 것으로, 유가공시설에서 발생하는 각종 폐수를 화학처리시설에 유입시켜 유분 제거 및 약품 처리 작업을 통해 폐수를 처리하는 폐수처리단계와; 유가공시설에서 커드를 수확하고 남는 유청을 1차생물학처리시설에 유입시켜 생물반응, 고액분리 및 중화반응 작업을 통해 유청을 저부하처리수로 처리하는 유청처리단계와; 상기 유청처리단계에 의해 처리된 유청과 상기 폐수처리단계에 의해 처리된 폐수를 2차생물학처리시설에 혼합 유입시켜 생물반응, 고도처리 작업을 통해 정화하여 방류하는 혼합처리단계를 포함하되, 상기 1차생물학처리시설 및 2차생물학처리시설에 적용되는 각각의 생물반응조 및 폭기조에는 호기, 혐기, 무산소 조건을 동시 실현할 수 있는 살수호기순환장치를 포함하는 구성으로 유청 및 폐수의 전처리 효율이 각각 증대되며, 가압부상조에서 유청과 폐수를 혼합하여 생물학적인 후처리 과정을 통해 고도처리 및 생물학처리에 따른 효과적인 오염제거 및 흡인수량을 확보할 수 있는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법에 관한 것이다.

Description

살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법{Whey and Wastewater Treatment Method Using a Sprinkler Circulation System}

본 발명은 유청 및 폐수 처리방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 유청 및 폐수의 전처리 효율이 각각 증대되며, 가압부상조에서 유청과 폐수를 혼합하여 생물학적인 후처리 과정을 통해 고도처리 및 생물학처리에 따른 효과적인 오염제거 및 흡인수량을 확보할 수 있는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공장, 축산, 거주지 등에서 배출되는 폐수는 부영양화 원인물질인 질소(N)와 인(P)이 다량으로 포함되어 있을 뿐만 아니라 심한 악취가 발생된다.

폐수에 포함된 질소와 인은 미생물의 활동 및 증식을 위한 단백질과 핵산 합성의 영양분으로 작용하게 되며, 잉여분은 제거되거나 방류되어 부영양화와 같은 수질 오염의 주된 원인이 되고 있다.

최근 폐수에 포함된 질소와 인 및 악취를 제거하기 위해 생물학적 처리공정 또는 화학적 처리장치 및 기법이 개발되고 있으나 대부분에 화장실 혹은 폐수처리시설은 유지관리가 불편하고 환경영향의 부담으로 화학적 처리공정을 적용하기가 곤란한 실정이다.

생물학적 처리 공정으로는 표준활성슬러지법이 제안되었으며, 별도의 혐기조 및 무산소조를 두는 경우 그 용량이 고정되어 있어 혐기조 및 무산소조의 용량이 유입부하의 변동에 따라 질소, 인의 고도처리 용량이 부족하거나 과도하게 제공되는 경우가 발생한다.

한편 폭기조 내에 폭기시간을 조절하여 호기, 혐기, 무산소 조건을 따라 교대로 질소, 인의 고도처리에 경우 상층의 공간이 탈질, 탈인에 별다른 효과가 없으며, 과도한 혐기, 무산소 조건을 수행하는 경우 호기시간의 부족으로 인해 수질악화가 가중된다.

그리고, 폭기시 다량의 포말(거품)이 발생하는 경우 침전처리수를 이용한 소포의 경우 처리수를 재사용함으로서, 폭기조 및 침전조 또는 분리막조의 유량부하로 인해 수처리에 악영향을 준다.

또한, 폭기조 내 소포펌프를 이용하는 경우에도 소포노즐이 슬러지에 의해 빈번하게 막힘 현상이 발생하고, 이로 인해 과도한 설비비 및 동력비가 발생한다.

한편, 유청은 우유로부터 치즈의 제조 시에 형성되는 커드를 수확하고 남는 액체를 지칭한다.

대형 유가공시설에 경우 유청을 재가공하여 부산물을 생산할 수 있지만, 소규모 유가공시설에 경우 유청의 재가공을 위한 고비용의 시설을 설비할 수 없어 배수 처리해야 한다.

이러한 유청이 제대로 처리되지 못하는 경우 식품 자원의 손실과 환경 및 경제적 부담을 초래할 수 있다.

또한, 현재 웰빙 추세와 함께 치즈의 소비가 증가하고 있고, 이와 더불어 농가형 치즈를 제조하려는 움직임도 활발하다.

이와 같이, 치즈 생산이 증가하면서 유청은 공해 요인으로 작용한다.

특히, 유청은 유청 단백질이라고 일컬어지는 단백질을 상당량 포함하고 있으므로 하천에 바로 유입되는 경우, 부영양화로 인해 하천의 플랑크톤의 비정상적인 번식과 수질오염이 급증할 수 있다.

따라서, 유청을 처리하는 폐수처리 기술이 절실한 상황이다.

상기한 문제점을 해결하고자 제안된 특허문헌 1의 전자활성화 장치를 통해 유청의 이온 활성으로 산화시켜 폐수처리 할 수 있다.

그러나, 전기 방전에 따른 전력 소비는 물론 시설의 설비 비용이 증가되는 문제점이 있다.

KR 10-2012-0133115 A

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폐수의 화학처리 및 유청의 생물학처리를 각각 분리하여 유청 및 폐수의 전처리 효율이 각각 증대되며, 가압부상조에서 유청과 폐수를 혼합하여 생물학적인 후처리 과정을 통해 고도처리 및 생물학처리에 따른 효과적인 오염제거 및 흡인수량을 확보할 수 있는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유가공시설에서 발생하는 각종 폐수를 화학처리시설에 유입시켜 유분 제거 및 약품 처리 작업을 통해 폐수를 처리하는 폐수처리단계와; 유가공시설에서 커드를 수확하고 남는 유청을 1차생물학처리시설에 유입시켜 생물반응, 고액분리 및 중화반응 작업을 통해 유청을 저부하처리수로 처리하는 유청처리단계와; 상기 유청처리단계에 의해 처리된 유청과 상기 폐수처리단계에 의해 처리된 폐수를 2차생물학처리시설에 혼합 유입시켜 생물반응, 고도처리 작업을 통해 정화하여 방류하는 혼합처리단계를 포함하되, 상기 1차생물학처리시설 및 2차생물학처리시설에 적용되는 각각의 생물반응조 및 폭기조에는 호기, 혐기, 무산소 조건을 동시 실현할 수 있는 살수호기순환장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법을 제공한다.

여기서, 상기 살수호기순환장치는 텔레스코프 방식으로 길이 신장이 가능하며, 유청 또는 폐수의 수면 위로 일부가 노출되고, 일부가 침수되도록 소정의 길이를 갖는 살수안내배관과; 상부에 위치되는 플로어에서 상기 살수안내배관을 따라 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관의 길이를 조절하는 제1조절로드와; 상기 제1조절로드와 동일하게 상기 플로어에서 살수안내배관의 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관의 하부에 공기를 공급하는 공기공급관과; 상기 살수안내배관의 상단에 구비되어 공급되는 공기의 부력에 의해 상기 살수안내배관을 따라 상승되는 유청 또는 폐수를 방사 방향으로 살수하는 살수분출관과; 상기 플로어에서 상기 살수분출관의 상단에 연결되어 상기 살수안내배관의 높낮이를 조절하는 제2조절로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 폐수처리단계에 적용되는 화학처리시설은 유가공시설에서 유입되는 폐수의 전기 이중층을 파괴하여 입자끼리 응집 또는 분산 반응하여 입자를 응집시켜 유분을 제거하는 침강분리조와; 상기 침강분리조를 통과한 폐수를 받아 분리막 세정시 저류공간을 확보할 수 있도록 고농도로 유입되는 폐수를 균질화하는 제1유량조와; 수질 정화를 위한 화학약품을 투입하여 각 조별로 약품의 반응시간 및 약품의 투여량을 확보할 수 있도록 순차적으로 연결된 약품반응조, 가성반응조 및 응집조와; 상기 응집조의 후단에 연결되어 전달되는 폐수에 공기를 가압하여 비중이 작아 부상하는 스컴을 제거하는 가압부상조가 순처적으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 유청처리단계에 적용되는 1차생물학처리시설은 유가공시설에서 배출되는 유청을 받아 저류 공간을 확보할 수 있도록 임시 정하여 일정 유량으로 토출시키는 제2유량조와; 상기 제2유량조에서 유청을 받아 투입되는 발효균에 의해 고부하처리수에서 저부하처리수로 변화시켜 유청의 포말을 감소시키는 생물반응조와; 상기 생물반응조의 유청을 받아 침전발효균을 반송하고 저부하처리수를 다음으로 이송하는 고액분리조와; 상기 고액분리조를 통해 저부하처리수를 균등 이송시키는 유청처리수조와; 저부하처리수의 생물반응조 이송시 충격 부하를 감소시키는 중화반응조가 순처적으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 혼합처리단계에 적용도는 2차생물학처리시설은 상기 폐수처리단계를 통해 배출되는 폐수처리수와 상기 유청처리단계를 통해 배출되는 유청처리수를 함께 수용하여 고농도로 유입되는 혼합폐수의 저류공간을 확보하고 균질화할 수 있도록 임시 저장하여 일정유량으로 토출하는 제3유량조와; 활성슬러지법을 이용하여 고도처리가 가능하도록 1차 처리하는 혐기조, 2차 처리하는 무산소조, 3차 처리하는 폭기조와; 혼합폐수의 처리수를 확보하는 분리막조와; 혼합폐수의 처리수를 소포 처리하는 소포조 및 처리수를 방류하는 방류조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 분리막조에 연결되어 슬러지 적체로 인한 벌킹 및 막폐색문제를 해소할 수 있도록 상기 분리막조에서 발생하는 슬러지를 포함하는 혼합폐수를 저장하여 슬러지를 확보하는 슬러지농축조와; 슬러지농축조의 배출 슬러지를 탈수하는 탈수기를 포함하는 탈수처리시설로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 유청에서 다량의 포말(거품)을 신속하게 제거할 수 있어 유기물의 고부하를 최소화할 수 있으므로 유청과 폐수를 혼합하여 생물학적인 후처리 과정을 통해 고도처리 및 생물학처리에 따른 효과적인 오염제거 및 흡인수량을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법을 나타내는 순서도.
도 2는 본 발명에 적용되는 살수호기순환장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 적용되는 살수호기순환장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 적용되는 살수호기순환장치의 사용상태를 나타내는 설치 및 작동상태도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 유가공시설에서 발생하는 각종 폐수를 화학처리시설(400)에 유입시켜 유분 제거 및 약품 처리 작업을 통해 폐수를 처리하는 폐수처리단계(S100)와; 유가공시설에서 커드를 수확하고 남는 유청을 1차생물학처리시설(500)에 유입시켜 생물반응, 고액분리 및 중화반응 작업을 통해 유청을 저부하처리수로 처리하는 유청처리단계(S200)와; 상기 유청처리단계(S200)에 의해 처리된 유청과 상기 폐수처리단계(S100)에 의해 처리된 폐수를 2차생물학처리시설(600)에 혼합 유입시켜 생물반응, 고도처리 작업을 통해 정화하여 방류하는 혼합처리단계(S300)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 1차생물학처리시설(500) 및 2차생물학처리시설(600)에는 각각의 생물반응조(520) 및 폭기조(640)에는 호기, 혐기, 무산소 조건을 동시 실현할 수 있는 살수호기순환장치(300)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 폐수처리단계(S100)에 적용되는 화학처리시설(400)은 유가공시설에서 유입되는 폐수의 전기 이중층을 파괴하여 입자끼리 응집 또는 분산 반응하여 입자를 응집시켜 유분을 제거하는 침강분리조(410)와; 상기 침강분리조(410)를 통과한 폐수를 받아 분리막 세정시 저류공간을 확보할 수 있도록 고농도로 유입되는 폐수를 균질화하는 제1유량조(420)와; 수질 정화를 위한 화학약품을 투입하여 각 조별로 약품의 반응시간 및 약품의 투여량을 확보할 수 있도록 순차적으로 연결된 약품반응조(430), 가성반응조(440) 및 응집조(450)와; 상기 응집조(450)의 후단에 연결되어 전달되는 폐수에 공기를 가압하여 비중이 작아 부상하는 스컴을 제거하는 가압부상조(460)가 순처적으로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 유청처리단계(S200)에 적용되는 1차생물학처리시설(500)은 유가공시설에서 배출되는 유청을 받아 저류 공간을 확보할 수 있도록 임시 정하여 일정 유량으로 토출시키는 제2유량조(510)와; 상기 제2유량조(510)에서 유청을 받아 투입되는 발효균에 의해 고부하처리수에서 저부하처리수로 변화시켜 유청의 포말을 감소시키는 생물반응조(520)와; 상기 생물반응조(520)의 유청을 받아 침전발효균을 반송하고 저부하처리수를 다음으로 이송하는 고액분리조(530)와; 상기 고액분리조(530)를 통해 저부하처리수를 균등 이송시키는 유청처리수조(540)와; 저부하처리수의 생물반응조 이송시 충격 부하를 감소시키는 중화반응조(560)가 순처적으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 혼합처리단계(S300)에 적용도는 2차생물학처리시설(600)은 상기 폐수처리단계(S100)를 통해 배출되는 폐수처리수와 상기 유청처리단계(S200)를 통해 배출되는 유청처리수를 함께 수용하여 고농도로 유입되는 혼합폐수의 저류공간을 확보하고 균질화할 수 있도록 임시 저장하여 일정유량으로 토출하는 제3유량조(610)와; 활성슬러지법을 이용하여 고도처리가 가능하도록 1차 처리하는 혐기조(620), 2차 처리하는 무산소조(630), 3차 처리하는 폭기조(640)와; 혼합폐수의 처리수를 확보하는 분리막조(650)와; 혼합폐수의 처리수를 소포 처리하는 소포조(660) 및 처리수를 방류하는 방류조(670)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 분리막조(650)에 연결되어 슬러지 적체로 인한 벌킹 및 막폐색문제를 해소할 수 있도록 상기 분리막조(650)에서 발생하는 슬러지를 포함하는 혼합폐수를 저장하여 슬러지를 확보하는 슬러지농축조(710)와; 슬러지농축조(710)의 배출 슬러지를 탈수하는 탈수기(720)를 포함하는 탈수처리시설(700)로 구성될 수 있다.

즉, 상기 분리막조()에 연결된 탈수처리시설()을 통해 슬러지를 탈수 배출하고, 탈수된 처리수를 다시

탈수처리단()를 더 포함할 수 있다.

상기 살수호기순환장치(300)는 텔레스코프 방식으로 길이 신장이 가능하며, 유청 또는 폐수의 수면 위로 일부가 노출되고, 일부가 침수되도록 소정의 길이를 갖는 살수안내배관(310)과; 상부에 위치되는 플로어(140)에서 상기 살수안내배관(310)을 따라 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 길이를 조절하는 제1조절로드(320)와; 상기 제1조절로드(320)와 동일하게 상기 플로어(140)에서 살수안내배관(310)의 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 하부에 공기를 공급하는 공기공급관(340)과; 상기 살수안내배관(310)의 상단에 구비되어 공급되는 공기의 부력에 의해 상기 살수안내배관(310)을 따라 상승되는 유청 또는 폐수를 방사 방향으로 살수하는 살수분출관(350)과; 상기 플로어(140)에서 상기 살수분출관(350)의 상단에 연결되어 상기 살수안내배관(310)의 높낮이를 조절하는 제2조절로드(330)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 1차생물학처리시설(500)에 적용되는 생물반응조(520)에 경우 효과적인 포말 제거를 위해 동일한 크기에 2개의 생물반응조(520)를 연속적으로 설비하고, 각각의 생물반응조(520)에 살수호기순환장치(300)를 설치하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 2차생물학처리시설(600)에 적용되는 폭기조(640) 역시 생물학적 처리를 기존보다 더욱 효과적으로 처리될 수 있도록 3개 이상의 폭기조(640)를 연속적으로 설비하고, 각각의 폭기조(640)에 살수호기순환장치(300)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 살수호기순환장치(300)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 폐수가 수용된 폭기조(640)에 살수호기순환장치(300)를 설치하여 공급되는 공기의 부력을 이용해 폐수를 외부 접촉과 함께 순환시켜 고도처리를 향상시킬 수 있다.

우선, 상기 생물반응조(520) 또는 폭기조(640)는 각각 수용된 유청 또는 혼합폐수를 표준활성슬러지법에 의해 호기존(110), 혐기존(120), 무산소존(130)으로 층 분할하여 하수 처리할 수 있다.

그리고, 상기 생물반응조(520) 또는 폭기조(640)의 내부 바닥에는 소정의 높이를 갖는 가이드프레임(200)이 설치될 수 있다.

도 2에 의하면, 상기 살수호기순환장치(300)는 상기 가이드프레임(200)에 승강 가능하게 설치되며, 혐기존(120)에 공기를 공급하여 부력에 의해 폐수를 수면 밖으로 배출시킬 수 있다.

여기서, 상기 살수호기순환장치(300)는 살수안내배관(310), 제1조절로드(320), 제2조절로드(330), 공기공급관(340), 살수분출관(350)을 포함하여 구성된다.

상기 살수안내배관(310)은 폐수의 수면 위로 일부가 노출되고, 일부가 침수될 수 있도록 설치되며, 텔레스코프 방식으로 길이 신장이 가능하게 소정의 길이를 갖는다.

상기 제1조절로드(320)는 상부에 위치되는 플로어(140)에서 상기 살수안내배관(310)을 따라 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 길이를 조절할 수 있다.

상기 공기공급관(340)은 상기 제1조절로드(320)와 동일하게 상기 플로어(140)에서 살수안내배관(310)의 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 하부에 공기를 공급할 수 있다.

여러 단으로 연결된 살수안내배관(310)의 최하부 관체에는 고정부재를 구비하여 상기 제1조절로드(320) 및 공기공급관(340)의 끝단을 연결하여 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 살수분출관(350)은 상기 살수안내배관(310)의 상단에 구비되어 공급되는 공기의 부력에 의해 상기 살수안내배관(310)을 따라 상승되는 폐수를 방사 방향으로 살수할 수 있다.

한편, 상기 제2조절로드(330)는 상기 플로어(140)에서 상기 살수분출관(350)의 상단에 연결되어 상기 살수안내배관(310)의 높낮이를 조절할 수 있다.

즉, 도 4에 도시와 같이, 상기 제1조절로드(320)의 조절로 살수안내배관(310)의 길이를 신장할 수 있고, 상기 제2조절로드(330)의 조절로 살수분출관(350)의 높낮이를 조절할 수 있다.

이때, 공급되는 공기의 부력에 의해 수면위로 상승되는 수압에 비례하여 상기 살수안내배관(310)이 침수되는 길이가 수면 위에 노출되는 길이보다 길어야 하며, 노출 길이와 침수 길이는 1h : 2h로 비율로 배치되는 것이 바람직하다.

이를 위해 작업자가 선택적으로 제1,2조절로드(320,330)를 조작하거나, 전체 시스템에서 중앙으로 제어하여 조절할 수 있다.

그리고, 상기 플로어(140)는 작업자 폭기조(640)의 상부에서 통행할 수 있는 발판 구조로 이루어져 있으며, 상기 제1,2조절로드(320,330)를 작동시키는 모터 또는 조그 등이 구성될 수 있으며, 상기 공기공급관(340)에 공기를 제공하는 공기펌프가 구성되는 것이 통상적이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 살수분출관(350)은 상기 살수안내배관(310)을 따라 공기와 함께 상승되는 폐수를 방사 방향으로 배출할 수 있도록 둘레를 따라 다수의 분출구멍(351)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 분출구멍(351)은 수직의 장공으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 살수분출관(350)의 상단 둘레에 플랜지 형상으로 형성되어 배출되는 폐수가 원거리로 분사될 수 있도록 안내하는 확산판(353)이 일체로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 확산판(353)은 상기 분출구멍(351)을 통해 분출되는 폐수의 확산 범위를 조절할 수 있도록 상기 살수분출관(350)으로부터 회동 가능하게 구비될 수 있다.

예를 들어, 상기 확산판(353)이 가로 방향의 평판일 경우 분출구멍(351)을 통해 분출되는 폐수가 방사될 수 있으나, 직하방향으로 떨어지는 경우가 발생할 수 있어 폐수가 공기와 접촉되는 노출 시간이 현저히 줄어들 수 있다.

따라서, 상기 확산판(353)을 살수분출관(350)의 상단에 회전 가능하게 설치하여 접시 모양으로 펼쳐질 수 있게 구성하면, 분출되는 폐수가 경사된 방향을 따라 분출되는 거리가 길이지게 된다.

그러므로 폐수가 공기준에 노출되는 시간이 길어져 자연적으로 고도처리 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 상기 확산판(353)은 상기 분출구멍(351)을 통해 분출되는 폐수의 확산 범위를 더욱 넓힐 수 있도록 만곡부(355)가 더 형성될 수 있다.

결국, 상기 확산판(353)을 경사를 갖도록 회동 가능한 구성과, 만곡부(355)를 동시에 구현하는 경우 분출되는 폐수의 확산 범위를 더욱 넓게 제공할 수 있어, 공기와 접촉 시간을 연장시킬 수 있다.

그리고, 상기 확산판(353)의 저면에는 상기 분출구멍(351)을 통해 분출되는 폐수의 공기 접촉을 증가시킬 수 있도록 보텍스 현상을 일으키는 보텍스돌기(357)가 더 형성될 수 있다.

상기 보텍스돌기(357)는 폐수가 분출되기 전에 공기의 접촉 면적을 최대한 넓게 할 수 있는 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일예로 작동하여 발생하는 기술적 효과를 설명한다.

통상적으로 폭기조(640)의 바닥에는 공기를 공급하는 산기장치가 분포되어 있으며, 폭기조(640) 내에 호기, 혐기, 무산소 조건을 달성하기 위해서는 공기 공급을 중단하여 달성할 수 있다.

우선, 호기 조건에 경우 산기장치 및 살수호기순환장치(300)에 공기를 공급하는 가동을 약 40분 ~ 60분 동안 수행할 수 있다.

그리고, 혐기, 무산소 조건에 경우 산기장치의 공기 공급은 차단하고, 살수호기순환장치(300)에 공기를 공급하는 가동을 약 20분 ~ 40분 동안 수행할 수 있다.

이와 같이, 혐기, 호기, 무산소 조건에 맞추어 공기 공급을 시간 단위로 작동하여 상기장치가 작동되지 않은 상태에서 살수호기순환장치만으로 혐기존(120)에 폐수를 대류 순환시켜 공기 노출을 통해 산소 공급이 이루어져 호기존(110)을 대폭적으로 형성될 수 있다.

이때, 호기존(110)의 밑에는 혐기존(120) 및 무산소존(130)이 형성될 수 있는데, 혐기 및 무산소 공정 시간내에 대량으로 슬러지가 침전될 수 있어 질소 및 인 제거 효과는 더욱 가속화될 수 있다.

한편, 혐기, 무산소 공정에 필요시 제2조절로드(330)의 작동으로 살수안내배관(310)의 하단 위치를 조절하여 혐기존(120) 및 무산소존(130)의 용량을 조절할 수 있어 고도처리 효과를 극대화할 수있다.

또한, 산기장치 및 살수호기순환장치(300)의 공기 공급이 모두 작동하는 호기 고정 시간에는 폭기조(640)에 발생하는 포말(기포)을 효과적을 제거할 수 있다.

유청을 별도의 서설에 유입하여 호기성(폭기)처리하는 경우 과도한 포말로 인해 최소 5일 이상 처리해야 하나 유청처리단계(S200)를 분할함에 따라 유청에서 발생하는 포말을 최소화할 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 폭기조 110: 호기존
120: 혐기존 130: 무산소존
140: 플로어 200: 가이드프레임
300: 살수호기순환장치 310: 살수안내배관
320: 제1조절로드 330: 제2조절로드
340: 공기공급관 350: 살수분출관
351: 분출구멍 353: 확산판
355: 만곡부 357: 보텍스돌기
400: 화학처리시설 410: 침강분리조
420: 제1유량조 430: 약품반응조
440: 가성반응조 450: 응집조
460: 가압부상조 500: 1차생물학처리시설
510: 제2유량조 520: 생물반응조
530: 고액분리조 540: 유청처리수조
560: 중화반응조 600: 2차생물학처리시설
610: 제3유량조 620: 혐기조
630: 무산소조 650: 분리막조
660: 소포조 670: 방류조
S100: 폐수처리단계 S200: 유청처리단계
S300: 혼합처리단계

Claims

유가공시설에서 발생하는 각종 폐수를 화학처리시설(400)에 유입시켜 유분 제거 및 약품 처리 작업을 통해 폐수를 처리하는 폐수처리단계(S100)와;
유가공시설에서 커드를 수확하고 남는 유청을 1차생물학처리시설(500)에 유입시켜 생물반응, 고액분리 및 중화반응 작업을 통해 유청을 저부하처리수로 처리하는 유청처리단계(S200)와;
상기 유청처리단계(S200)에 의해 처리된 유청과 상기 폐수처리단계(S100)에 의해 처리된 폐수를 2차생물학처리시설(600)에 혼합 유입시켜 생물반응, 고도처리 작업을 통해 정화하여 방류하는 혼합처리단계(S300)를 포함하되,
상기 1차생물학처리시설(500) 및 2차생물학처리시설(600)에 적용되는 각각의 생물반응조(520) 및 폭기조(640)에는 호기, 혐기, 무산소 조건을 동시 실현할 수 있는 살수호기순환장치(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.
청구항 1에 있어서,
상기 살수호기순환장치(300)는,
텔레스코프 방식으로 길이 신장이 가능하며, 유청 또는 폐수의 수면 위로 일부가 노출되고, 일부가 침수되도록 소정의 길이를 갖는 살수안내배관(310)과;
상부에 위치되는 플로어(140)에서 상기 살수안내배관(310)을 따라 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 길이를 조절하는 제1조절로드(320)와;
상기 제1조절로드(320)와 동일하게 상기 플로어(140)에서 살수안내배관(310)의 하부까지 연장되어 상기 살수안내배관(310)의 하부에 공기를 공급하는 공기공급관(340)과;
상기 살수안내배관(310)의 상단에 구비되어 공급되는 공기의 부력에 의해 상기 살수안내배관(310)을 따라 상승되는 유청 또는 폐수를 방사 방향으로 살수하는 살수분출관(350)과;
상기 플로어(140)에서 상기 살수분출관(350)의 상단에 연결되어 상기 살수안내배관(310)의 높낮이를 조절하는 제2조절로드(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.
청구항 1에 있어서,
상기 폐수처리단계(S100)에 적용되는 화학처리시설(400)은,
유가공시설에서 유입되는 폐수의 전기 이중층을 파괴하여 입자끼리 응집 또는 분산 반응하여 입자를 응집시켜 유분을 제거하는 침강분리조(410)와;
상기 침강분리조(410)를 통과한 폐수를 받아 분리막 세정시 저류공간을 확보할 수 있도록 고농도로 유입되는 폐수를 균질화하는 제1유량조(420)와;
수질 정화를 위한 화학약품을 투입하여 각 조별로 약품의 반응시간 및 약품의 투여량을 확보할 수 있도록 순차적으로 연결된 약품반응조(430), 가성반응조(440) 및 응집조(450)와;
상기 응집조(450)의 후단에 연결되어 전달되는 폐수에 공기를 가압하여 비중이 작아 부상하는 스컴을 제거하는 가압부상조(460)가 순차적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.
청구항 1에 있어서,
상기 유청처리단계(S200)에 적용되는 1차생물학처리시설(500)은,
유가공시설에서 배출되는 유청을 받아 저류 공간을 확보할 수 있도록 임시 정하여 일정 유량으로 토출시키는 제2유량조(510)와;
상기 제2유량조(510)에서 유청을 받아 투입되는 발효균에 의해 고부하처리수에서 저부하처리수로 변화시켜 유청의 포말을 감소시키는 생물반응조(520)와;
상기 생물반응조(520)의 유청을 받아 침전발효균을 반송하고 저부하처리수를 다음으로 이송하는 고액분리조(530)와;
상기 고액분리조(530)를 통해 저부하처리수를 균등 이송시키는 유청처리수조(540)와;
저부하처리수의 생물반응조 이송시 충격 부하를 감소시키는 중화반응조(560)가 순차적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합처리단계(S300)에 적용되는 2차생물학처리시설(600)은,
상기 폐수처리단계(S100)를 통해 배출되는 폐수처리수와 상기 유청처리단계(S200)를 통해 배출되는 유청처리수를 함께 수용하여 고농도로 유입되는 혼합폐수의 저류공간을 확보하고 균질화할 수 있도록 임시 저장하여 일정유량으로 토출하는 제3유량조(610)와;
활성슬러지법을 이용하여 고도처리가 가능하도록 1차 처리하는 혐기조(620), 2차 처리하는 무산소조(630), 3차 처리하는 폭기조(640)와;
혼합폐수의 처리수를 확보하는 분리막조(650)와;
혼합폐수의 처리수를 소포 처리하는 소포조(660) 및
처리수를 방류하는 방류조(670)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.
청구항 5에 있어서,
상기 분리막조(650)에 연결되어 슬러지 적체로 인한 벌킹 및 막폐색문제를 해소할 수 있도록 상기 분리막조(650)에서 발생하는 슬러지를 포함하는 혼합폐수를 저장하여 슬러지를 확보하는 슬러지농축조(710)와;
슬러지농축조(710)의 배출 슬러지를 탈수하는 탈수기(720)를 포함하는 탈수처리시설(700)로 구성되는 것을 특징으로 하는 살수호기순한장치를 이용한 유청 및 폐수 처리방법.