KR102141316B1 - Advanced sewage treatment complex carrier module and alkaline solid carrier and acidic solid carrier - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a complex carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier. More specifically, the present invention relates to a complex carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier, which can increase economic and treatment efficiency while reducing installation cost and operation cost, prevent water environment pollution by discharging treated water after neutralizing pH thereof using the alkaline solid carrier and the acidic solid carrier, and simultaneously remove nitrogen and phosphorus in an economical way.

Description

알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈{Advanced sewage treatment complex carrier module and alkaline solid carrier and acidic solid carrier}Advanced sewage treatment complex carrier module and alkaline solid carrier and acidic solid carrier with alkaline solid carrier and acidic solid carrier

본 발명은 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경제성과 처리 효율을 높이되 설치비용이나 운전비용은 절감할 수 있으며, 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 이용하여 처리수의 pH를 중성화하여 배출함으로써 수질 환경 오염을 예방하고 질소와 인을 경제적인 방법으로 동시에 제거할 수 있는 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a composite carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier. More specifically, it improves economic efficiency and treatment efficiency, but can reduce installation and operation costs. Neutralize and discharge the pH of treated water using an acidic solid carrier to prevent pollution of the water quality and to remove nitrogen and phosphorus in an economical manner at the same time. An alkaline solid carrier and an advanced solid treatment complex carrier with an acidic solid carrier. It's about modules.

고도처리란 하, 폐수의 2차 처리 후 잔존하는 부유물질 등의 제거에 추가적인 방법으로 처리하는 것을 말하는데, 이러한 오염 물질에는 무기성이온, 영양염류(N, P), 중금속(유해금속) 및 합성유기물들이 포함된다. 고도처리의 궁극적인 목적은 호소 부영양화, 해역의 적조현상 및 생태계의 악영향 방지에 있다.Advanced treatment refers to treatment with additional methods to remove residual suspended solids after secondary treatment of wastewater. These pollutants include inorganic ions, nutrient salts (N, P), heavy metals (hazardous metals) and synthesis Organics are included. The ultimate goal of advanced treatment is to appeal to eutrophication, to prevent red tide in the waters and to adversely affect the ecosystem.

하, 폐수로 유입되는 질소(N)는 암모니아와 같은 무기물 형태와 요소, 단백질 등과 같은 유기물의 형태로 존재하는데, 기존의 질소제거 방법으로는 물리화학적 처리방법과 생물학적 처리방법이 있다. In addition, nitrogen (N) introduced into the wastewater exists in the form of inorganic substances such as ammonia and organic substances such as urea and protein. Existing nitrogen removal methods include physicochemical treatment methods and biological treatment methods.

그 중 물리화학적 처리방법으로 파괴점 염소주입, 암모니아 stripping, 이온교환법, 기타 방법으로 전기투석법과 역삼투 방법이 있다. Among them, chlorine injection, ammonia stripping, ion exchange, and other methods are electrodialysis and reverse osmosis.

여기에서 암모니아 stripping은 pH를 10~11 이상으로 높이고 수중 암모늄 이온(NH4+)을 암모니아(NH3)로 변형 Air Stripping으로 공기와 접촉 제거한다. Here, ammonia stripping raises the pH to 10~11 or higher, and ammonium ion (NH 4+ ) in water is transformed into ammonia (NH 3 ) and removed by contact with air by air stripping.

인(P) 또한 질소(N)와 같이 부영양화 유발 물질로 생활하수, 농업배수, 비료공장 등의 하,폐수로부터 발생되며 인(P) 제거방법 역시 물리화학적 및 생물학적 방법이 있다. Phosphorus (P) is also a substance that causes eutrophication, such as nitrogen (N), and is generated from sewage and wastewater such as domestic sewage, agricultural drainage, and fertilizer factories. Phosphorus (P) removal methods are also physicochemical and biological.

그 중 하수종말처리장 등에서 널리 쓰이는 방법 중 인(P) 제거를 위한 화학적 응집 반응에 있어서, 인의 응집 반응은 용해선 인산염의 침전을 형성하는 다가(多價)의 금속 이온염(칼슘, 알루미늄, 철)을 첨가함으로서 일어난다. 이때 일반적으로 사용하는 응집제는 석회, Alum(황산알루미늄), 염화 제2철 등이다. 응집 반응 시 pH와 알칼리도가 응집 효율에 영향을 미치게 되는데 석회의 경우 PH 11 이상에서 응집반응이 활발히 이루어진다.Among the methods widely used in sewage treatment plants and the like, in the chemical coagulation reaction for phosphorus (P) removal, the coagulation reaction of phosphorus is a multivalent metal ion salt (calcium, aluminum, iron that forms precipitates of dissolved phosphate) ). At this time, generally used coagulants are lime, Alum (aluminum sulfate), and ferric chloride. In the coagulation reaction, pH and alkalinity affect the coagulation efficiency. In the case of lime, the coagulation reaction is actively performed at pH 11 or higher.

그러나 환경부에서 발간한 인 처리시설 처리효율 개선방안 연구에 의하면 모든 공법에서 약품비가 전체비용에서 차지하는 비율이 가장 크게 산출되었다고 하였다.(공법별로 평균 44,7%) 이를 통해 인 처리시설의 운영비용을 최소화하기 위하여 가장 큰 신경을 써야 하는 부분이 응집약품 비용의 절감이라고 하였다.(Alum, PAC 등) 또한 약품의 과다 주입은 약품소요 비용뿐만 아니라 슬러지 발생량을 증가시킨다는 측면에서 응집 약품의 사용량을 합리적으로 하는 것이 전체 처리 비용을 절감하는데 매우 중요하다고 설명하고 있다.However, according to a study on the improvement of treatment efficiency of phosphorus treatment facilities published by the Ministry of Environment, it was found that the proportion of the total cost of chemicals in all methods was calculated the most (average of 44,7% for each method). The biggest concern to minimize is the reduction of coagulant cost (Alum, PAC, etc.). In addition, excessive injection of chemicals not only increases the cost of chemicals, but also increases the amount of sludge generated. It is very important to reduce the overall processing cost.

고도처리 일환으로 질소와 인을 동시에 제거하기 위해 하,폐수의 PH를 11이상으로 충분히 높여서 수중에 존재하는 암모늄이온(NH4+)을 암모니아(NH3) 분자로 변화 시킨 후 탈기(Air Stripping)탑에서 공기와 접촉시켜 기체 상태로 날려 보내게 되는데, 유입 하, 폐수의 pH를 높이기 위해 사용되는 알칼리성 고체 담체의 원료로 석회석, 굴 패각, 규조토 등의 알칼리성 광물질로 이루어지는데, 이들 광물질들로만 이루어지면 너무 딱딱하게 굳어 수중에서 작용을 제대로 못하여 효율이 떨어지기 때문에 적당량의 분말 활성탄을 배합하여 물속에서 서서히 미세하게 풀리면서 pH 상승작용을 한다.In order to remove nitrogen and phosphorus at the same time as part of advanced treatment, the pH of sewage and waste water is sufficiently increased to 11 or more to change the ammonium ion (NH 4+ ) present in the water into ammonia (NH 3 ) molecule and then deaeration (Air Stripping). It is blown out in gaseous form by contact with air in the tower. It is made of alkaline minerals such as limestone, oyster shells, and diatomaceous earth as raw materials for alkaline solid carriers used to increase the pH of wastewater under inflow. Since it is too hard to work properly in water, the efficiency decreases, so an appropriate amount of powdered activated carbon is blended to loosen it slowly in water to increase the pH.

알칼리성 고체담체의 작용으로 하,폐수의 pH가 11 이상으로 상승되어 탈기작용에 의해 질소가 제거되고 석회와 굴 패각의 흡착작용으로 인까지 동시에 제거되어 고도처리의 목적을 달성하였다 하여도 상승된 pH를 중성으로 환원시키지 않으면 생태계에 막대한 피해를 줄 우려가 있기 때문에 pH를 중성화시키기 위해 일반적으로 이산화탄소(CO2)를 첨가하게 되는데, 이산화탄소는 기후변화의 주범으로 인식되어 있어 기피하게 됨에 따라 본 발명에서는 산성 담체를 이용하는 방법을 개발하게 된 것이다.Under the action of an alkaline solid carrier, the pH of the waste water is raised to 11 or more, and nitrogen is removed by degassing, and phosphorus is simultaneously removed by adsorption of lime and oyster shells to achieve the purpose of advanced treatment. In the present invention, carbon dioxide (CO 2 ) is generally added to neutralize the pH, because carbon dioxide is recognized as a major cause of climate change. The method of using an acidic carrier was developed.

한편, 하수처리시설에 대한 연구와 노력은 꾸준히 진행되고 있지만, 경제적이면서도 확실히 안정적인 처리성능을 보장하는 하수 고도처리 시설의 개발은 부진한 상태이다. 또한, 상당한 수의 기술들은 주로 선진국의 기술을 국내의 실정에 맞게 개량하지 않고 그대로 도입한 기술이기 때문에 국내의 하수 고도처리에는 부적절한 현실이다. 그리고 숙련된 기술자의 수가 전반적으로 부족한 국내여건을 감안할 때 사고 발생시 적절한 대응이 불가능하기 때문에 매우 비효율적으로 운전되고 있으며 상당 부분이 선진국 기술에 종속된 상태로 적용되고 있는 형편이다.On the other hand, research and efforts on sewage treatment facilities are steadily progressing, but the development of advanced sewage treatment facilities that guarantee economical and reliable treatment performance has been sluggish. In addition, a considerable number of technologies are technologies that have been developed as they are, without improving the technology of developed countries to suit domestic conditions, which is inappropriate for advanced sewage treatment in Korea. And considering the domestic conditions, where the number of skilled technicians is generally insufficient, it is very inefficient operation because a proper response is not possible in case of an accident, and a considerable part is being applied in a state dependent on the technology of advanced countries.

또한, 광역 상수원 보호구역이 확대됨에 따라 하수처리시설 및 마을단위 하수처리시설에 대한 수요가 증가되고 있는 반면, 현재 국내 적용된 기존의 생물막법은 접촉조 앞부분에서의 접촉제 막힘 현상과 빈약한 생물학적 산화기능, 생물막에 원활한 공기 공급이 어려운 점, 슬러지 배출상의 문제점 등이 있다. 또한, 전반적으로 운전이 난해하며, 질소·인 제거 등의 고도처리의 효율을 향상시키기 위하여 필요한 내부반송이나 슬러지 반송과 같은 운전조작이 쉽지 않기 때문에 공정 개선 등의 유연성이 떨어지는 단점을 포함하고 있을 뿐만 아니라 하수처리 설비에 적절한 생물막 반응조의 경우 선진국의 공정을 그대로 사용할 경우 담체 등을 지속적으로 수입하여야 하며 이는 장기적으로 막대한 외화손실을 초래하게 된다. 전술한 바와 같이 현재 국내개발 및 외국도입기술의 하수 고도처리시설에 있어 정화효율성과 경제성 및 유지 관리성을 모두 겸비한 기술은 매우 빈약한 실정이다.In addition, while the demand for sewage treatment facilities and village-level sewage treatment facilities is increasing as the protection area for wide-area water sources is expanded, the existing biofilm method currently applied in Korea has the effect of clogging of the contact agent at the front of the contact tank and poor biological oxidation. There are functions, difficulty in supplying air smoothly to the biofilm, and problems with sludge discharge. In addition, the overall operation is difficult, and it includes the disadvantages of poor flexibility such as process improvement because operation operations such as internal conveyance or sludge conveyance required to improve the efficiency of advanced treatment such as nitrogen and phosphorus removal are not easy. In addition, in the case of a biofilm reaction tank suitable for a sewage treatment facility, if the process of an advanced country is used as it is, carriers and the like must be continuously imported, which leads to huge foreign currency loss in the long term. As described above, in the current sewage treatment facility of domestic development and foreign introduction technology, the technology that combines both purification efficiency, economic efficiency and maintenance is very poor.

대한민국 등록특허 제10-0603182호Republic of Korea Registered Patent No. 10-0603182 대한민국 등록특허 제10-0669255호Republic of Korea Registered Patent No. 10-0669255

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 경제성과 처리 효율을 높이되 설치비용이나 운전비용은 절감할 수 있으며, 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 이용하여 처리수의 pH를 중성화하여 배출함으로써 수질 환경 오염을 예방하고 질소와 인을 경제적인 방법으로 동시에 제거할 수 있는 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and the object of the present invention is to improve economic efficiency and treatment efficiency, but to reduce installation and operation costs, and treatment using an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier. It is to provide a composite carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier capable of preventing environmental pollution of water and removing nitrogen and phosphorus simultaneously by neutralizing and discharging the pH of the water.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problem to be solved of the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈은 제1수용틀에 충진되고 바닥이 망 구조로 이루어지는 알칼리성 고체담체와;
상기 제1수용틀의 일측에 병설되고 바닥이 망 구조로 이루어지는 제2수용틀에 충진된 산성 고체담체;로 구성되며,
상기 알칼리성 고체담체는 석회 분말 10~20중량부와, 소성 굴 패각 분말 20~30중량부와, 규조토 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지고,
상기 산성 고체담체는 게르마늄 또는 화산재 분말 10~20중량부와, 제올라이트 분말 20~30중량부와, 맥반석 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지며,
상기 하수 고도처리용 복합 담체 모듈은 하수 고도처리 장치의 케이싱에 착탈가능하게 결합하고,
상기 제1수용틀과 제2수용틀 사이에는 하수처리 장치의 케이싱에 마련된 끼움홈에 끼움 결합하고 상기 케이싱을 좌우로 구획하는 격벽이 설치되되,
상기 제1수용틀의 상단은 상기 제2수용틀의 상단보다 높게 배치되고 상기 제1수용틀의 하단은 상기 제2수용틀의 하단보다 낮게 배치되며,
상기 제1수용틀의 횡단면의 면적은 상기 제2수용틀의 횡단면 보다 좁게 형성되고,
상기 제2수용틀의 일측에는 처리수 유출관이 삽입되는 홀이 형성되며,
상기 제2수용틀의 하단에는 상기 제1수용틀의 하단과 대응되는 높이로 형성되는 받침대가 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the composite carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier according to the present invention is filled with a first receiving frame and has an bottom of an alkaline solid carrier having a network structure;
Consists of an acidic solid carrier that is installed on one side of the first receiving frame and filled in a second receiving frame having a bottom network structure.
The alkaline solid carrier comprises 10 to 20 parts by weight of lime powder, 20 to 30 parts by weight of calcined oyster shell powder, 20 to 30 parts by weight of diatomaceous earth powder, and 10 to 20 parts by weight of activated carbon powder,
The acidic solid carrier comprises 10-20 parts by weight of germanium or volcanic ash powder, 20-30 parts by weight of zeolite powder, 20-30 parts by weight of pulverous stone powder, and 10-20 parts by weight of activated carbon powder,
The composite carrier module for advanced sewage treatment is detachably coupled to the casing of the advanced sewage treatment device,
Between the first receiving frame and the second receiving frame is fitted with a fitting groove provided in the casing of the sewage treatment device and partition walls partitioning the casing to the left and right are installed,
The upper end of the first receiving frame is disposed higher than the upper end of the second receiving frame and the lower end of the first receiving frame is lower than the lower end of the second receiving frame,
The area of the cross section of the first housing frame is formed to be smaller than that of the second housing frame,
A hole into which the treated water outlet pipe is inserted is formed at one side of the second receiving frame,
The lower end of the second receiving frame is characterized in that a pedestal formed to a height corresponding to the lower end of the first receiving frame is formed.

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본 발명에서는 pH 상승조로 유입된 하, 폐수의 pH를 11이상으로 충분히 높여서 수중에 존재하는 암모늄이온(NH4 ＋)을 암모니아(NH3)분자로 변화시킨 후 에어와 접촉시켜 날려 보내게 되는데, 유입 하,폐수의 pH를 높이기 위해 알칼리성 고체담체를 pH 상승조에 충진하고 하부에서 기체를 공급하여 하, 폐수와 접촉을 통해 고체 담체가 얼음이 녹듯 서서히 녹아 pH가 상승하도록 함과, 동시에 고체담체의 성분 중 석회와 소성 굴 패각 성분에 의한 인(P)의 흡착제거가 동시에 이루어진다.In the present invention, the pH of the wastewater flowing into the pH rising tank is sufficiently increased to 11 or more to change the ammonium ion (NH 4 + ) present in the water into ammonia (NH 3 ) molecule and then blown away by contact with air. In order to increase the pH of the inflow and wastewater, the alkaline solid carrier is filled in a pH rising tank and gas is supplied from the bottom, so that the solid carrier slowly melts as ice melts through contact with the wastewater, and at the same time the pH of the solid carrier increases. At the same time, adsorption and removal of phosphorus (P) by lime and calcined oyster shell components are performed simultaneously.

pH 하강조에서는 pH가 충분히 상승된 하,폐수를 spray pump를 이용하여 산성 고체담체가 충진 된 공간으로 이송하여 상부에서 spray nozzle을 통해 미세하게 spray 해 주면서 하부에서 역으로 기체를 공급하여 암모니아를 휘발, 제거한다. 이때 산성 고체담체가 서서히 녹으면서 pH를 중성화시켜 방출을 하게 된다.In the pH lowering tank, the pH is raised sufficiently, and the waste water is transported to a space filled with an acidic solid carrier using a spray pump, finely sprayed through a spray nozzle from the top, and gas is supplied from the bottom, and ammonia is volatilized. , Remove. At this time, the acidic solid carrier slowly melts and neutralizes the pH to release.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈에 의하면 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 이용하여 처리수의 pH를 중성화하여 배출하여 수질 환경 오염을 예방하고 질소와 인을 경제적인 방법으로 동시에 제거할 수 있는 효과가 있다.According to the composite carrier module for advanced treatment of sewage having an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier according to the present invention having the above-described configuration, the pH of the treated water is neutralized and discharged using an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier to pollute the water environment It is effective in preventing and removing nitrogen and phosphorus at the same time in an economical way.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will become apparent to those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명에 따른 하수 고도처리용 복합 담체 모듈과 하수 고도처리 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 2에서 분해된 구성이 결합한 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 복합 담체 모듈이 설치된 하수 고도처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 고체담체를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a composite carrier module for advanced sewage treatment and an advanced sewage treatment apparatus according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the disassembled configuration in FIG. 2 is combined.
4 is a cross-sectional view showing a sewage advanced treatment apparatus in which the composite carrier module of the present invention is installed.
5 is a view showing a solid carrier of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the description of the present invention, the same or similar elements are assigned the same or similar reference numbers, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 하수 고도처리용 복합 담체 모듈과 하수 고도처리 장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 도 2에서 분해된 구성이 결합한 모습을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 복합 담체 모듈이 설치된 하수 고도처리 장치를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 고체담체를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view of a composite carrier module for advanced sewage treatment and a sewage advanced treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration in FIG. , FIG. 4 is a cross-sectional view showing an advanced sewage treatment device in which the composite carrier module of the present invention is installed, and FIG. 5 is a view showing the solid carrier of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하수 고도처리용 복합 담체 모듈(150)은 크게 바닥이 망 구조로 이루어지는 제1수용틀(151)과, 상기 제1수용틀(151)의 일측에 병설되고 바닥이 망 구조로 이루어지는 제2수용틀(152)과, 상기 제1수용틀(151)에 충진되는 알칼리성 고체담체(111)와, 상기 제2수용틀(152)에 충진된 산성 고체담체(121)와, 제1수용틀(151)과 제2수용틀(152) 사이에 형성되는 격벽(154)으로 구성될 수 있다.1 to 4, the composite carrier module 150 for advanced sewage treatment according to the present invention includes a first receiving frame 151 having a large network structure and one side of the receiving container 151. In parallel to the second receiving frame 152 made of a network structure, the alkaline solid carrier 111 filled in the first receiving frame 151, and the acidic solid filled in the second receiving frame 152 The carrier 121 and a partition wall 154 formed between the first receiving frame 151 and the second receiving frame 152 may be configured.

상기 제1수용틀(151) 및 제2수용틀(152)은 금속 또는 FRP와 같은 플라스틱 소재로 구성되는 것을 예시할 수 있다.The first receiving frame 151 and the second receiving frame 152 may be exemplified to be composed of a metal or a plastic material such as FRP.

상기 제1수용틀(151)의 상단은 상기 제2수용틀(152)의 상단보다 높게 배치되고 상기 제1수용틀(151)의 하단은 상기 제2수용틀(152)의 하단보다 낮게 배치될 수 있다. 이와 같이 제1수용틀(151)과 제2수용틀(152) 사이에 단차가 형성되는 경우 상기 상기 제2수용틀(152)의 하단에는 상기 제1수용틀(151)의 하단과 대응되는 높이로 형성되는 받침대(155)가 형성될 수 있다.The upper end of the first receiving frame 151 is disposed higher than the upper end of the second receiving frame 152 and the lower end of the first receiving frame 151 is lower than the lower end of the second receiving frame 152. Can. When a step is formed between the first receiving frame 151 and the second receiving frame 152 as described above, a height corresponding to the lower end of the first receiving frame 151 is provided at a lower end of the second receiving frame 152. A base 155 formed of may be formed.

상기 제1수용틀(151)의 하단과 받침대(155)는 상기 케이싱(100)의 내주면을 따라 형성되는 고정돌기(102) 위에 안착된다.The lower end of the first receiving frame 151 and the pedestal 155 are seated on the fixing protrusion 102 formed along the inner circumferential surface of the casing 100.

상기 제1수용틀(151)의 횡단면의 면적은 상기 제2수용틀(152)의 횡단면 보다 좁게 형성될 수 있다. 이와 같이 산성 고체담체가 충진된 제2수용틀의 면적을 제1수용틀에 비해 상대적으로 작게 구성하는 이유는 탈기 성능을 높이기 위한 것으로서 그 자세한 설명은 후술하도록 한다.The area of the cross section of the first receiving frame 151 may be formed to be smaller than that of the second receiving frame 152. The reason why the area of the second receiving frame filled with the acidic solid carrier is relatively small compared to the first receiving frame is to improve degassing performance, and a detailed description thereof will be described later.

상기 제2수용틀(152)의 일측에는 처리수 유출관이 삽입되는 홀이 형성될 수 있다.A hole into which the treated water outlet pipe is inserted may be formed at one side of the second receiving frame 152.

상기 격벽(154)은 양단이 하수 고도처리 장치의 케이싱(100)에 마련된 한 쌍의 끼움홈(106a)에 끼움 결합한다.The partition wall 154 is fitted at both ends to a pair of fitting grooves 106a provided in the casing 100 of the sewage advanced treatment apparatus.

이와 같은 본 발명에 따른 하수 고도처리용 복합 담체 모듈은 손쉽게 하수 고도처리 장치에 조립할 수 있으며, 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체가 별개로 충진됨으로써 하수 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있는 특징이 있다.Such a composite carrier module for advanced sewage treatment according to the present invention can be easily assembled into an advanced sewage treatment apparatus, and has a feature that can significantly improve the sewage treatment efficiency by separately filling the alkaline solid carrier and the acidic solid carrier.

한편, 본 발명의 알칼리성 고체담체(111)는 석회 분말 10~20중량부와, 소성 굴 패각 분말 20~30중량부와, 규조토 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.Meanwhile, the alkaline solid carrier 111 of the present invention includes 10 to 20 parts by weight of lime powder, 20 to 30 parts by weight of calcined oyster shell powder, 20 to 30 parts by weight of diatomaceous earth powder, and 10 to 20 parts by weight of activated carbon powder. It can be exemplified.

상기 석회 분말은 소석회(Calcium Hydroxide, Ca(OH)2), 생석회(Calcium Oxide, CaO) 및 석회고토(Ca(OH)2) 등을 예시할 수 있다.The lime powder may be exemplified by slaked lime (Calcium Hydroxide, Ca(OH) 2 ), quicklime (Calcium Oxide, CaO), and lime gourd (Ca(OH) 2 ).

상기 소성 굴 패각 분말은 생석회(CaO)를 포함하며 부영양화 원인 물질인 인(P)을 제거하기 위한 흡착제로 이용되는 것으로서, 담수에서 1년간 세척, 숙성시킨 다음 건조 후 700℃ 이상의 고온으로 소성시켜 얻을 수 있고 제거율이 97% 이상이라는 것을 실험을 통해 확인하였다.The calcined oyster shell powder contains quicklime (CaO) and is used as an adsorbent for removing phosphorus (P) which is a causative agent of eutrophication. And the removal rate was over 97%.

상기 규조토는 강알칼리성을 나타내며 초미세구멍을 갖춰 악취성분인 암모니아와, 유기물질을 흡착분해한다.The diatomaceous earth exhibits strong alkalinity and has ultra-fine pores to adsorb and decompose ammonia, an odor component, and organic substances.

상기 활성탄 분말은 목재, 갈탄, 무연탄 및 야자껍질 등을 원료로 제조되는데, 미세 세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체로서 활성화 과정에서 분자크기 정도의 미세 세공이 잘 형성되어 큰 내부 표면적을 가진 흡착제이다.The activated carbon powder is made of wood, lignite, anthracite, and coconut shell as a raw material, and is an aggregate of amorphous carbon with well-developed fine pores, which is an adsorbent having a large internal surface area because fine pores of a molecular size are well formed during the activation process. .

본 발명의 산성 고체담체(121)는 게르마늄 또는 화산재 분말 10~20중량부와, 제올라이트 분말 20~30중량부와, 맥반석 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The acidic solid carrier 121 of the present invention comprises 10-20 parts by weight of germanium or volcanic ash powder, 20-30 parts by weight of zeolite powder, 20-30 parts by weight of pulverous stone powder, and 10-20 parts by weight of activated carbon powder Can be illustrated.

상기 게르마늄 또는 화산재 분말은 수산화칼슘과 결합하는 반응으로 알칼리성을 감소시키며 중성화를 촉진시키는 역할을 한다. 그리고 게르마늄 또는 화산재 분말은 황토에 비해 음이온 방출, 원적외선, 탈취작용, 독성 중화작용 등에서 훨씬 우수한 효과가 있다고 알려져 있다.The germanium or volcanic ash powder reduces alkalinity by reacting with calcium hydroxide and promotes neutralization. In addition, germanium or volcanic ash powders are known to have far superior effects in anion release, far infrared rays, deodorization, and toxic neutralization compared to ocher.

상기 제올라이트는 다양한 반응의 산 촉매제 역할을 하는데, 다공질 암석으로 모세관 현상에 의하여 냄새제거 및 오염물질 제거, 잡균 등을 흡착분해 처리할 수 있다. 그리고 암모늄(NH4) 골격의 제올라이트를 1,000℃ 이상의 고온으로 열처리하면 암모니아(NH3)가 제거되면서 골격에 수소 양이온이 있는 산성 제올라이트를 얻을 수 있다.The zeolite serves as an acid catalyst for various reactions, and is a porous rock that can adsorb and decompose odors and pollutants, and various germs by capillary action. In addition, when the zeolite of the ammonium (NH 4 ) skeleton is heat treated at a high temperature of 1,000° C. or higher, an acidic zeolite having hydrogen cations in the skeleton can be obtained while ammonia (NH 3 ) is removed.

상기 맥반석 분말은 산성이나 알칼리성을 약 알칼리성으로 환원하는 작용을 한다.The pulverite powder serves to reduce acidity or alkalinity to weak alkalinity.

이러한 고체담체(111,121)는 수분 함량 10~20%로 반죽한 다음 성형하여 제조하는 것을 예시할 수 있다. 그리고 고체담체(111,121)는 도 5에 도시된 바와 같이 육면체 형상의 몸체(111a)와, 상기 몸체(111a)의 각 변에 형성되는 V자형 홈(111b)과, 상기 몸체(111a)의 윗면과 아랫면을 관통하는 3~5개의 관통홀(111c)이 형성된 구조인 것을 예시할 수 있다. 이와 같은 구조의 고체담체(111,121)는 하수와의 접촉 면적을 크게 넓히면서도 통수성(通水性)을 확보할 수 있어 기존의 원통 형상의 고체담체에 비해 하수 처리 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The solid carriers 111 and 121 may be prepared by kneading with a water content of 10 to 20% and then molding. And the solid carrier (111,121) is a hexahedral body (111a), as shown in Figure 5, the V-shaped groove (111b) formed on each side of the body (111a), and the upper surface of the body (111a) It can be exemplified that the structure has 3 to 5 through holes 111c penetrating the lower surface. The solid carriers 111 and 121 having such a structure have the advantage of improving the sewage treatment efficiency as compared with the existing cylindrical solid carriers because they can secure water permeability while greatly increasing the contact area with the sewage. .

한편, 본 발명에 따른 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 이용한 하수 고도처리 장치는 크게 케이싱(100)과, 제1수용틀 및 제2수용틀과, 제1수용틀과 제2수용틀 사이에 배치되어 상기 케이싱(100)을 좌우로 구획하는 격벽(154)과, 상기 격벽(154)의 일측에 형성되는 pH 상승조(110) 및 타측에 형성되는 pH 하강조(120)와, 상기 pH 상승조(110)에 충진되는 알칼리성 고체담체(111) 및 pH 하강조(120)에 충진되는 산성 고체담체(121)와, 상기 알칼리성 고체담체(111) 및 산성 고체담체(121) 아래에 각각 배치되는 산기관(113,123)과, 상기 pH 상승조(110)의 상단으로 하수를 공급하는 하수 유입관(115)과, 일단은 상기 pH 상승조(110)의 하측에 연결되어 pH 상승조(110)의 하수를 흡입하고, 타단에는 상기 pH 하강조(120)의 상단에 배치되어 흡입한 하수를 상기 산성 고체담체(121) 쪽으로 분무하는 스프레이노즐(125a)이 설치된 바이패스관(125)과, 상기 pH 하강조(120)의 일측에 설치되어 pH 상승조(110) 및 pH 하강조(120)의 수위를 조절하는 처리수 유출관(105)과, 상기 케이싱(100)의 하단에 마련되는 슬러지 배출관(107)을 포함하여 구성된다.On the other hand, the advanced sewage treatment apparatus using an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier according to the present invention is largely disposed between the casing 100, the first and second receiving frames, and the first and second receiving frames. The partition wall 154 partitioning the casing 100 from side to side, the pH rise tank 110 formed on one side of the partition wall 154, and the pH lowering tank 120 formed on the other side, and the pH rise tank The acidic solid carrier 121 filled in the alkaline solid carrier 111 and the pH lowering tank 120 filled in 110, and the acid disposed under the alkaline solid carrier 111 and the acidic solid carrier 121, respectively Engine (113,123), and the sewage inlet pipe 115 for supplying sewage to the top of the pH rising tank 110, one end is connected to the lower side of the pH rising tank 110, the sewage of the pH rising tank 110 The bypass pipe 125 is installed at the upper end of the pH lowering tank 120 and sprays the inhaled sewage toward the acidic solid carrier 121 at the other end. Installed on one side of the emphasis 120, the treated water outlet pipe 105 for adjusting the water level of the pH rise tank 110 and the pH lowering tank 120, and the sludge discharge pipe 107 provided at the bottom of the casing 100 ).

상기 케이싱(100)은 원통 또는 사각통 형상인 것을 예시할 수 있으며, 하수 유입관(115)과 바이패스관(125)이 결합되는 홀(104a,104b)과 처리수 유출관(105)이 결합되는 홀 등이 형성될 수 있다. 상기 케이싱(100)의 개방된 상단에는 덮개(109)가 설치되며 덮개(109)에는 송풍기(130)가 설치된다.The casing 100 may be exemplified in a cylindrical or square cylinder shape, and the holes 104a and 104b in which the sewage inlet pipe 115 and the bypass pipe 125 are combined and the treated water outlet pipe 105 are combined. A hole or the like may be formed. A cover 109 is installed on an open top of the casing 100, and a blower 130 is installed on the cover 109.

상기 pH 상승조(110) 및 pH 하강조(120)에는 각각 그레이팅 등의 망구조물이 설치되어 고체담체가 충진된다.A network structure such as grating is installed in each of the pH rising tank 110 and the pH lowering tank 120 to fill a solid carrier.

상기 격벽(154)은 케이싱(100)을 pH 상승조(110)와 pH 하강조(120)로 분할하기 위한 것으로서, 상단은 알칼리성 고체담체(111)나 산성 고체담체(121)보다 높게 배치되고, 하단은 pH 상승조(110)와 pH 하강조(120)가 연통되도록 케이싱(100) 하단에서 이격 배치된다.The partition wall 154 is for dividing the casing 100 into a pH rising tank 110 and a pH lowering tank 120, and the upper end is disposed higher than the alkaline solid carrier 111 or the acidic solid carrier 121, The lower end is spaced apart from the lower end of the casing 100 so that the pH rising tank 110 and the pH lowering tank 120 communicate.

상기 pH 상승조(110)와 pH 하강조(120)의 수위는 pH 하강조(120)에 삽입 설치된 ∩자형 처리수 유출관(105)에 의해 조절되는데, 알칼리성 고체담체(111)과 산성 고체담체(121)의 하부만 잠기고 나머지 상부는 노출되도록 수위를 조절한다. 그리고 상기 ∩자형 처리수 유출관(105)의 일단은 상기 pH 하강조(120)의 산성 고체담체(121) 하단에 배치되고 타단은 케이싱(100) 외부로 인출된다.The water level of the pH rising tank 110 and the pH lowering tank 120 is controlled by a V-shaped treated water outlet pipe 105 installed in the pH lowering tank 120, an alkaline solid carrier 111 and an acidic solid carrier. The water level is adjusted so that only the lower portion of the 121 is locked and the remaining upper portion is exposed. In addition, one end of the 처리-shaped treated water outlet pipe 105 is disposed at the bottom of the acidic solid carrier 121 of the pH lowering tank 120 and the other end is drawn out of the casing 100.

상기 하수 유입관(115)에서 상기 pH 상승조(110)로 공급된 하수는 상기 알칼리성 고체담체(111)를 거치면서 강알칼리성이 되면서 인(P) 성분이 응집하여 제거되고, 인 성분이 제거된 하수는 상기 바이패스관(125)을 통해 상기 산성 고체담체(121)로 분무되면서 암모니아가 탈기되며, 탈기된 하수는 상기 산성 고체담체(121)에 의해 pH 하강조에서 중화된다.The sewage supplied from the sewage inlet pipe 115 to the pH increasing tank 110 becomes strong alkaline while passing through the alkaline solid carrier 111, and phosphorus (P) components are aggregated and removed, and phosphorus components are removed. As the sewage is sprayed to the acidic solid carrier 121 through the bypass pipe 125, ammonia is degassed, and the deaerated sewage is neutralized in the pH lowering tank by the acidic solid carrier 121.

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상기 제1수용틀(151)의 하측에는 제1가이드격판(157)이 설치된다.A first guide plate 157 is installed below the first receiving frame 151.

상기 제1가이드격판(157)은 제1가이드격판(157)의 일단은 케이싱에 고정되고 타단은 이격되어 이격공간(117a)을 형성하며, 바이패스관(125)은 제1가이드격판(157)의 직하방에 인접하게 연결된다. 따라서 하수 중 슬러지는 격벽 쪽으로 갈수록 하향경사지는 제1가이드격판(157)의 안내에 따라 바닥부(103)로 침전되기 때문에 슬러지를 제외한 처리 하수만 바이패스관(125)과 스프레이노즐로 공급되어 노즐 막힘 현상을 예방할 수 있게 된다.The first guide plate 157 has one end of the first guide plate 157 fixed to the casing and the other end spaced apart to form a space 117a, and the bypass pipe 125 has a first guide plate 157 It is connected adjacent to the bottom of the. Therefore, as the sludge in the sewage goes toward the partition wall, the downward slope is settled to the bottom part 103 according to the guidance of the first guide plate 157, so only the treated sewage excluding sludge is supplied to the bypass pipe 125 and the spray nozzle to supply the nozzle. It is possible to prevent clogging.

상기 pH 하강조(120)에 마련된 제2수용틀(152)의 하측에는 제2가이드격판(157a)이 설치된다.A second guide plate 157a is installed below the second receiving frame 152 provided in the pH lowering tank 120.

상기 제2가이드격판(157a)은 그 일단이 상기 격벽(154)에 고정되어 하향경사지게 배치되되 그 타단은 케이싱(100) 내면과 이격되어 하수 또는 슬러지가 통과하는 이격공간(127a)이 마련된다.The second guide plate 157a has one end fixed to the partition wall 154 and disposed to be inclined downward, but the other end is spaced apart from the inner surface of the casing 100 to provide a space 127a through which sewage or sludge passes.

상기 격판(157, 157a) 아래의 케이싱 바닥부(103)는 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 구조로 이루어지고, 상기 이격공간(157, 157a)을 통과한 슬러지는 상기 격벽(154), 격판(157, 157a) 및 케이싱 바닥부(103)로 구획된 수용공간에 침전되고, 상기 케이싱 바닥부(103)의 하단에 설치된 슬러지 배출관(107)을 통해 외부로 배출된다.The casing bottom portion 103 under the plates 157 and 157a is made of a tapered structure that narrows toward the bottom, and the sludge that has passed through the separation spaces 157 and 157a is the partition wall 154 and the plate 157 , 157a) and sedimentation in the receiving space partitioned by the casing bottom part 103, and discharged to the outside through the sludge discharge pipe 107 installed at the bottom of the casing bottom part 103.

상기 산성 고체담체(121)가 충진된 pH 하강조(120)의 횡단면의 면적은 상기 알칼리성 고체담체(111)가 충진된 pH 상승조(110)의 횡단면 보다 좁게 형성됨으로써, 상기 pH 하강조(120)의 산기관(123)에서 분사되어 산성 고체담체(121)를 통과한 에어의 압력이 상기 알칼리성 고체담체(111)를 통과한 에어의 압력보다 상대적으로 더 커지게 하여 바이패스관(125)에서 분무되는 하수에서의 암모니아 탈기 성능을 향상시킬 수 있다.The area of the cross section of the pH lowering tank 120 filled with the acidic solid carrier 121 is formed narrower than the cross section of the pH raising tank 110 filled with the alkaline solid carrier 111, so that the pH lowering tank 120 ) Is injected from the acid pipe 123, the pressure of the air passing through the acidic solid carrier 121 is relatively greater than the pressure of the air passing through the alkaline solid carrier 111, thereby bypassing the bypass pipe 125. The ammonia degassing performance in the sprayed sewage can be improved.

이상에서 설명된 본 발명은 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. 그러므로 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.The present invention described above is only exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that various modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 케이싱 102 : 고정돌기
103 : 바닥부 104a,104b : 홀
105 : 처리수 유출관 106a : 끼움홈
107 : 슬러지 배출관 107a : 밸브
109 : 덮개 110 : pH 상승조
111 : 알칼리성 고체담체 113 : 산기관
115 : 하수 유입관 117a : 이격공간
120 : pH 하강조 121 : 산성 고체담체
123 : 산기관 125 : 바이패스관
125a : 스프레이노즐 127a : 이격공간
130 : 송풍기
150 : 하수 고도처리용 복합 담체 모듈
151 : 제1수용틀 152 : 제2수용틀
154 : 격벽 155 : 받침대
157 : 제1가이드격판 157a : 제2가이드격판100: casing 102: fixed projection
103: bottom 104a, 104b: hole
105: treated water outlet pipe 106a: fitting groove
107: sludge discharge pipe 107a: valve
109: cover 110: pH riser
111: alkaline solid carrier 113: acid organ
115: sewage inlet pipe 117a: separation space
120: pH lowering tank 121: acidic solid carrier
123: Mountain Engine 125: Bypass Hall
125a: Spray nozzle 127a: Space
130: blower
150: composite carrier module for advanced sewage treatment
151: first receiving frame 152: second receiving frame
154: bulkhead 155: pedestal
157: first guide plate 157a: second guide plate

Claims (5)

제1수용틀에 충진되고 바닥이 망 구조로 이루어지는 알칼리성 고체담체와;
상기 제1수용틀의 일측에 병설되고 바닥이 망 구조로 이루어지는 제2수용틀에 충진된 산성 고체담체;로 구성되며,
상기 알칼리성 고체담체는 석회 분말 10~20중량부와, 소성 굴 패각 분말 20~30중량부와, 규조토 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지고,
상기 산성 고체담체는 게르마늄 또는 화산재 분말 10~20중량부와, 제올라이트 분말 20~30중량부와, 맥반석 분말 20~30중량부와, 활성탄 분말 10~20중량부를 포함하여 이루어지며,
하수 고도처리용 복합 담체 모듈은 하수 고도처리 장치의 케이싱에 착탈가능하게 결합하고,
상기 제1수용틀과 제2수용틀 사이에는 하수처리 장치의 케이싱에 마련된 끼움홈에 끼움 결합하고 상기 케이싱을 좌우로 구획하는 격벽이 설치되되,
상기 제1수용틀의 상단은 상기 제2수용틀의 상단보다 높게 배치되고 상기 제1수용틀의 하단은 상기 제2수용틀의 하단보다 낮게 배치되며,
상기 제1수용틀의 횡단면의 면적은 상기 제2수용틀의 횡단면 보다 좁게 형성되고,
상기 제2수용틀의 일측에는 처리수 유출관이 삽입되는 홀이 형성되며,
상기 제2수용틀의 하단에는 상기 제1수용틀의 하단과 대응되는 높이로 형성되는 받침대가 형성되는 것을 특징으로 하는 알칼리성 고체담체와 산성 고체담체를 구비한 하수 고도처리용 복합 담체 모듈.

An alkaline solid carrier filled in the first receiving frame and having a bottom network structure;
Consists of an acidic solid carrier that is installed on one side of the first receiving frame and filled in a second receiving frame having a bottom network structure.
The alkaline solid carrier comprises 10 to 20 parts by weight of lime powder, 20 to 30 parts by weight of calcined oyster shell powder, 20 to 30 parts by weight of diatomaceous earth powder, and 10 to 20 parts by weight of activated carbon powder,
The acidic solid carrier comprises 10-20 parts by weight of germanium or volcanic ash powder, 20-30 parts by weight of zeolite powder, 20-30 parts by weight of pulverous stone powder, and 10-20 parts by weight of activated carbon powder,
The composite carrier module for advanced sewage treatment is detachably coupled to the casing of the advanced sewage treatment system,
Between the first receiving frame and the second receiving frame is fitted with a fitting groove provided in the casing of the sewage treatment device and partition walls partitioning the casing to the left and right are installed,
The upper end of the first receiving frame is disposed higher than the upper end of the second receiving frame and the lower end of the first receiving frame is lower than the lower end of the second receiving frame,
The area of the cross section of the first housing frame is formed to be smaller than that of the second housing frame,
A hole into which the treated water outlet pipe is inserted is formed at one side of the second receiving frame,
A composite carrier module for advanced sewage treatment with an alkaline solid carrier and an acidic solid carrier, characterized in that a base formed at a height corresponding to the bottom of the first accommodation frame is formed at a lower end of the second receiving frame.

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