KR102595488B1 - A three-effect high-level treatment device and method for sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer stirring effect, and oxidizing hole customized circulation loop control effect - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 기존의 산화구 하수 고도처리장치가 사람이 직접 수동방식으로, 센싱하고, 운영하면서, 자연적인 하수순환구조와 무산소 탈질반응, 호기성 질산화반응을 유도하여 고도처리를 하기 때문에, 유동적인 하수유입량과 수질상태에 따른 자동제어가 안되고, 대응속도가 늦어, 질산화가 낮고, 이로 인해 산화구 고도처리효율이 떨어지는 문제점과, 여전히 큰 덩어리의 슬러지가 절삭가 안된 채, 수중 상태에서 둥둥 떠다니기 때문에 소화미생물과의 접촉시, 소화 미생물의 먹이가 되는 기질의 비표면적이 감소하여 슬러지 분해가 안되고, 미생물접촉분위기에 따른 미생물활성화율이 떨어지는 문제점과, 최종침전조의 슬러지에서 발생되는 CO2가스, N2가스로 인한 슬러지 팽화현상의 문제점을 개선하고자, 혐기성조(10), 산화구(20), 최종 침전조(30)에다가 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200), 프로펠러형 하층교반모듈(300), 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400), 스마트제어부(500)가 더 포함되어 구성됨으로서, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 하수유입량과, 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시킬 수 있어, 기존에 비해 산화구 고도처리효율을 80% 향상시킬 수 있고, 프로펠러형 하층교반모듈에서 생성되는 하수 하층의 유속과, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망을 통한 슬러지스크린절삭효과로 인해, 수중에 둥둥 떠다니는 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나누어져서 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)을 증가시켜 슬러지 분해가 용이하게 할 수 있고, 이로 인해 기존에 비해 미생물접촉분위기 활성화율을 1.5배~2배로 높일 수 있으며, 스마트제어부의 제어하에 무산소 산화구를 통한 루프회전과 호기조 산화구를 통한 루프회전을 길게 반복하여 순환시킬 수 있어, 긴 미생물슬러지 체류시간을 갖도록 분위기를 형성하여, 냄새가 없고, 암모니아의 질산화를 80% 향상시킬 수 있으며, 슬러지에서 발생되는 CO2가스, N2가스로 인해, 최종 침전조의 슬러지부피가 부풀어올라 슬러지가 웨어를 넘는 슬러지 팽화현상을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, the existing oxidation hole sewage advanced treatment device is manually sensed and operated by a person, and induces a natural sewage circulation structure, anoxic denitrification reaction, and aerobic nitrification reaction to perform advanced treatment, so the fluid inflow of sewage is possible. There are problems such as the lack of automatic control according to water quality conditions, slow response speed, low nitrification, and low oxidation hole treatment efficiency, and because large chunks of sludge are still floating in the water without being cut, digestive microorganisms and Upon contact, the specific surface area of the substrate that serves as food for digestion microorganisms decreases, preventing sludge decomposition, the problem of low microbial activation rate due to the microbial contact atmosphere, and sludge due to CO2 gas and N2 gas generated from the sludge in the final sedimentation tank. In order to improve the problem of the swelling phenomenon, in addition to the anaerobic tank (10), the oxidation port (20), and the final sedimentation tank (30), a double-arm spread type sludge screen cutting module (100), a buoy-type upper layer agitation module (200), and a propeller-type lower layer agitation module. (300), an underwater slide-type water quality detection sensor module (400), and a smart control unit (500) are further included to measure water quality in real time, determine the amount of sewage inflow according to the water quality, and configure a buoy-type upper stirring module. Among the elements, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator, the rotation speed and rotation time of the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower layer agitation module, and the driving cycle of the final sedimentation tank are adjusted to control the dissolved oxygen concentration, MLSS concentration, The returned sludge rate can be automatically controlled according to the standard setting value, improving the oxidation hole advanced treatment efficiency by 80% compared to the existing one, and the flow rate of the lower layer of sewage generated from the propeller-type lower layer agitation module and the double-arm spread type sludge screen cutting module. Due to the sludge screen cutting effect through the screen network, large chunks of sludge floating in the water are cut and divided into small pieces, increasing the specific surface area of the sludge, which becomes the food (substrate) for digestive microorganisms. Sludge decomposition can be facilitated, and as a result, the activation rate of the microbial contact atmosphere can be increased by 1.5 to 2 times compared to the existing one, and under the control of the smart control unit, loop rotation through the anoxic oxidation hole and loop rotation through the aerobic oxidation hole are repeated for a long time. It can be circulated, creating an atmosphere with a long residence time for microbial sludge, eliminating odor, and improving nitrification of ammonia by 80%. Due to CO2 gas and N2 gas generated from the sludge, the sludge volume in the final sedimentation tank is reduced. A three-effect type new oxidation cone advanced treatment device consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation cone customized circulation loop control effect that can reduce the sludge swelling phenomenon that causes sludge to overflow the wear by less than 70% compared to the existing one. The purpose is to provide a method.
Description
본 발명은 기존의 산화구 고도처리장치에다가 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과를 갖도록 개선하고, 개량한 새로운 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a new three-effect type new oxidation hole advanced treatment device and method that has been improved and improved to have a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect in addition to the existing oxidation hole advanced treatment device.
일반적으로 하수처리는 유기물질(BOD)을 처리하는데 주안점을 두고 설계되어 있으나, 현재 산업발달과 인구증가, 다양한 오염물질의 배출 그리고 하천과 호수의 주오염원인 영양염류의 질소 및 인의 유입량이 증가하면서 하천과 호수의 오염이 심각한 실정에 있으며, 이에 따라 상기 영양염류의 질소 및 인을 규제하는 개정법이 시행되고 있으며, 질소 및 인을 보다 효율적으로 처리할 수 있는 고도의 하수 처리기술이 요구된다.In general, sewage treatment is designed with a focus on treating organic matter (BOD), but with current industrial development and population growth, discharge of various pollutants, and the inflow of nitrogen and phosphorus of nutrients, which are the main pollutants of rivers and lakes, are increasing. Pollution of rivers and lakes is serious, and accordingly, revised laws regulating nitrogen and phosphorus of the above nutrients are being implemented, and advanced sewage treatment technology that can treat nitrogen and phosphorus more efficiently is required.
고도의 하수 처리기술 중 하나인 산화구(Oxidation Ditch) 공법은 원형 또는 타원형의 유속로 구성되고, 기계식 포기장치가 구성된다.The Oxidation Ditch method, one of the advanced sewage treatment technologies, consists of a circular or oval flow rate and a mechanical aeration device.
산화구는 일반적으로 긴 체류시간 및 긴 고형물 체류시간(SRT)의 장기포기식으로 운전된다.Oxidation pits are generally operated in a long-aeration mode with a long residence time and a long solids retention time (SRT).
이같이 종래의 산화구 하수 고도처리장치는 호기성 상태에서만 유입된 하수를 처리하도록 되어 있어, 탈질을 이룰 수 있는 혐기성 조건이 없기 때문에 질소 및 인의 처리가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.As such, the conventional oxidation hole advanced sewage treatment device is designed to treat inflowed sewage only in an aerobic state, so there is a problem in that nitrogen and phosphorus are not treated because there are no anaerobic conditions that can achieve denitrification.
또한, 대형설비가 필수적이고, 이에 따른 막대한 비용이 소요됨으로써 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 처리효율 및 안정성 면에서도 큰 효과를 기대하기 어렵고, 또한 약품사용에 따른 수질오염을 초래하는 문제점이 있으며, 특히 재래식 산화구 공법은 산화구의 구조물이 특이해서 질소 및 인을 제거할 수 있는 처리방법으로 변형이 어려운 문제점이 있었다.In addition, large-scale equipment is essential and requires enormous costs, which not only reduces economic feasibility, but also makes it difficult to expect significant effects in terms of treatment efficiency and stability. Additionally, there is a problem of causing water pollution due to the use of chemicals, especially when using conventional oxidation tubes. The method had a problem in that it was difficult to modify it into a treatment method that could remove nitrogen and phosphorus because the structure of the oxidation hole was unique.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인이 출원하여 등록한 특허등록 제10-0415831호("산화구 하수 고도처리장치")와, 특허등록 제10-1539290호("에어레이터를 이용한 하수고도처리장치 및 하수고도처리방법")가 제시된 바 있으나, 이는 수동방식으로, 사람의 힘으로 일일이 혐기조, 무산소 산화구, 호기성 산화구, 최종침전지에 수질측정센서를 담가서 체크하고, 이에 따라 수동으로 하수 유입량과 하수배출량을 조절한 후, 자연적인 하수순환구조와 무산소 탈질반응, 호기성 질산화반응을 유도하면서 고도처리를 하기 때문에 질산화 반응이 낮고, 이로 인해 산화구 고도처리효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In order to solve these problems, the present applicant applied for and registered Patent Registration No. 10-0415831 (“Sewage treatment system using an aerator”) and Patent Registration No. 10-1539290 (“Advanced sewage treatment system using an aerator and advanced sewage treatment system.”) Treatment method") has been proposed, but this is a manual method, in which water quality measurement sensors are individually checked by immersion in the anaerobic tank, anoxic oxidation tank, aerobic oxidation tank, and final sedimentation tank using human power, and the sewage inflow and sewage discharge volume are manually adjusted accordingly. Afterwards, because the advanced treatment was performed while inducing the natural sewage circulation structure, anoxic denitrification reaction, and aerobic nitrification reaction, the nitrification reaction was low, which led to the problem of low advanced treatment efficiency in the oxidation zone.
또한, 여전히 큰 덩어리의 슬러지가 절삭가 안된 채, 수중 상태에서 둥둥 떠다니기 때문에 소화미생물과의 접촉시, 소화 미생물의 먹이가 되는 기질의 비표면적이 감소하여 슬러지 분해가 안되고, 미생물접촉분위기에 따른 미생물활성화율이 떨어지는 문제점이 발생되었다.In addition, since large chunks of sludge are still floating in the water without being cut, when they come into contact with digestive microorganisms, the specific surface area of the substrate that serves as food for the digestive microorganisms decreases, preventing sludge decomposition, and microorganisms depending on the microbial contact atmosphere. A problem arose with the activation rate dropping.
그리고, 무엇보다 슬러지 팽화의 원인이 되는 사상 유기체(사상균) 발생, 큰 덩어리의 슬러지, 슬러지에서 발생되는 CO2가스, N2가스로 인해, 슬러지부피가 부풀어올라 처리장 규모에 비해 작은 최종침전조와 혹은 부족한 반송슬러지 비율은 최종침전조에서 슬러지가 웨어를 넘는 문제점이 발생되었다.And, above all, due to the occurrence of filamentous organisms (filamentous fungi) that cause sludge swelling, large lumps of sludge, and CO2 gas and N2 gas generated from the sludge, the sludge volume swells, resulting in a final sedimentation tank that is small compared to the size of the treatment plant or insufficient return. The sludge ratio caused a problem where the sludge exceeded the weir in the final sedimentation tank.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 하수유입량과, 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시킬 수 있고, 프로펠러형 하층교반모듈에서 생성되는 하수 하층의 유속과, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망을 통한 슬러지스크린절삭효과로 인해, 수중에 둥둥 떠다니는 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나누어져서 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)을 증가시켜 슬러지 분해가 용이하게 할 수 있으며, 스마트제어부의 제어하에 무산소 산화구를 통한 루프회전과 호기조 산화구를 통한 루프회전을 길게 반복하여 순환시킬 수 있는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, the water quality is measured in real time, and then according to the water quality conditions, the sewage inflow, the injection speed and injection time of the underwater upper agitator among the components of the buoy-type upper agitation module, and the propeller-type lower agitation Among the components of the module, the rotation speed and rotation time of the propeller drive motor, and the driving cycle of the final sedimentation tank can be adjusted to automatically control the dissolved oxygen concentration, MLSS concentration, and returned sludge rate according to the standard settings, and the propeller-type lower layer. Due to the flow rate of the lower layer of sewage generated in the stirring module and the sludge screen cutting effect through the screen network of the double-arm sludge screen cutting module, large lumps of sludge floating in the water are cut and divided into small pieces to serve as food for digestive microorganisms ( Sludge decomposition can be facilitated by increasing the specific surface area of the sludge that becomes the substrate, and under the control of the smart control unit, loop rotation through the anoxic oxidation hole and loop rotation through the aerobic oxidation hole are repeated for a long time. The purpose is to provide a three-effect type new oxidation hole advanced treatment device and method consisting of sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치는In order to achieve the above object, the three-effect type new oxidation hole advanced treatment device consisting of sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention is
하수유입관을 통해 유입되는 하수와, 후단의 최종침전조로부터 반송되는 미생물 슬러지를 믹서기로 혼합하여 혐기성 상태를 유지하는 혐기성조(10)와,An anaerobic tank (10) that maintains an anaerobic state by mixing the sewage flowing in through the sewage inlet pipe and the microbial sludge returned from the final sedimentation tank at the rear end with a blender;
일측이 혐기성조와 관으로 연결되고, 타측이 최종 침전조와 하수처리관으로 연결되며, 중간 구획벽에 의해 2계열 1조씩 모두 4계열 2조로 하여 무산소 산화구(21)와 호기성 산화구(22)로 이루어져 유입된 하수를 무산소 상태와 호기성 상태에서 처리하는 산화구(20)와,One side is connected to the anaerobic tank and pipe, and the other side is connected to the final sedimentation tank and sewage treatment pipe, and the middle partition wall makes two tanks of four series each, with an anoxic oxidation port (21) and an aerobic oxidation port (22) for inflow. An oxidation port (20) that processes sewage in anoxic and aerobic conditions,
산화구에 의해 처리된 하수를 고액분리시키는 최종 침전조(30)로 구성되는 산화구 고도처리장치에 있어서,In the oxidation pit advanced treatment device consisting of a final settling tank (30) for separating solid and liquid from the sewage treated by the oxidation pit,
상기 산화구 고도처리장치는The oxidation hole advanced processing device is
상기 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)과,A two-arm spread type sludge screen cutting module (100) is formed in a plurality by spreading both arms in an upright structure on the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and cuts the sludge screen by passing the sludge contained in the sewage flowing in with the force of the flowing sewage through the screen net. )class,
양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 전단 일측 또는 후단 일측에 위치되고, 유속상에 부유한 상태에서 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 통해 슬러지스크린절삭된 슬러지와 하수쪽에 공기를 공급하여 심층포기와 동시에, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반시키는 부표형 상층교반모듈(200)과,It is located on one side of the front or rear end of the double-arm expansion type sludge screen cutting module, and sludge is cut through the sludge screen through the double-arm expansion type sludge screen cutting module, forming a channel and flow velocity flowing in one direction while floating in the flow rate. and a buoy-type upper layer agitation module (200) that supplies air to the sewage side to agitate the sewage and microbial sludge in the upper layer of the water at the same time as deep aeration,
무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에 형성되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키는 프로펠러형 하층교반모듈(300)과,A propeller-type lower layer agitation module (300) is formed in the sewage water of the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone and is driven according to the control signal of the smart control unit, forming a waterway and flow rate flowing in one direction, while agitating the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water. )class,
부표형 상층교반모듈 일측 또는 최종 침전조 일측에 위치되어, 하수 수중에 슬라이드식으로 내려가 현재 하수의 질산염, 암모니아, 그리고 pH(수소 이온 농도), 온도, 수심, 압력을 측정하는 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400)과,An underwater slide-type water quality detection sensor that is located on one side of the buoy-type upper stirring module or on one side of the final sedimentation tank and slides down into the sewage water to measure nitrate, ammonia, pH (hydrogen ion concentration), temperature, water depth, and pressure of the current sewage water. module 400,
혐기성조, 산화구, 최종침전조, 부표형 상층교반모듈, 프로펠러형 하층교반모듈, 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 전반적인 동작을 제어하여, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시키는 스마트제어부(500)가 더 포함되어 구성됨으로서 달성된다.By controlling the overall operation of the anaerobic tank, oxidation tank, final sedimentation tank, buoy-type upper layer agitation module, propeller-type lower layer agitation module, and underwater slide-type water quality detection sensor module, water quality is measured in real time, and then buoy-type upper layer agitation is performed according to the water quality conditions. Among the components of the module, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator, the rotation speed and rotation time of the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower layer agitation module, and the driving cycle of the final sedimentation tank are adjusted to control the dissolved oxygen concentration, This is achieved by further including a smart control unit 500 that automatically controls the MLSS concentration and returned sludge rate according to standard settings.
또한, 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리방법은In addition, the three-effect type new oxidation hole advanced treatment method consisting of the sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention is
양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 슬라이드식으로 결합시켜 형성시키는 단계(S10)와,A step (S10) of forming a double-arm spread type sludge screen cutting module by spreading it in an upright structure with both arms on the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone and combining them in a slide manner;
스마트제어부의 제어신호에 따라 하수 유입펌프를 구동시켜, 하수유입관을 통해 혐기성조로 하수가 유입되도록 하고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 혐기조이송펌프를 구동시켜, 반송슬러지 이송관을 통해 최종 침전조의 저부에 침전된 미생물 슬러지가 혐기성조 내부로 유입되도록 하는 단계(S20)와,The sewage inflow pump is driven according to the control signal from the smart control unit, allowing sewage to flow into the anaerobic tank through the sewage inlet pipe, and the anaerobic tank transfer pump is driven according to the control signal from the smart control unit, allowing the final sedimentation tank to flow through the return sludge transfer pipe. A step (S20) of allowing the microbial sludge settled at the bottom to flow into the anaerobic tank,
혐기성조에서 혼합된 하수 및 슬러지가 무산소 산화구로 이송되는 단계(S30)와,A step (S30) in which the mixed sewage and sludge from the anaerobic tank is transferred to the anoxic oxidation port,
탈질을 유도하기 위해 무산소 산화구에 설치된 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈은 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 단계(S40)와,In order to induce denitrification, the double-arm spread type sludge screen cutting module installed in the anoxic oxidation hole is formed in a plurality of upright structures with both arms spread over the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole, and the sludge contained in the inflowing sewage along with the power of the flowing sewage is screened. A step of cutting the sludge screen by passing it through (S40),
탈질을 유도하기 위해 무산소 산화구에 설치된 프로펠러형 하층교반모듈은 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키는 단계(S40)와, In order to induce denitrification, the propeller-type lower layer agitation module installed in the anoxic oxidation port is driven according to the control signal from the smart control unit, forming a water channel and flow rate flowing in one direction, and agitating the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water (S40). and,
스마트제어부의 제어신호에 따라 수중슬라이드형 수질감지센서모듈이 구동되어, 무산소 산화구의 슬러지(MLSS) 농도를 센싱시킨 후, 무산소 산화구의 탈질화를 통해 기준 설정치의 슬러지(MLSS) 농도에 유지되도록 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈을 구동제어시키는 단계(S50)와,In accordance with the control signal from the smart control unit, the underwater slide-type water quality detection sensor module is driven to sense the sludge (MLSS) concentration of the anoxic oxidation zone, and then the buoy maintains the sludge (MLSS) concentration at the standard set value through denitrification of the anoxic oxidation zone. A step (S50) of driving and controlling the upper layer stirring module and the propeller type lower layer stirring module,
탈질이 이루어진 하수가 유입유속 바플을 통해 호기성 산화구로 유입되도록 하고, 그 유입된 하수는 스마트제어부의 제어신호에 따라 호기성 산화구 내부에 설치된 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200)을 구동시켜, 공기와 하수가 접촉되도록 하여 호기성 상태의 유지가 되도록 제어하는 단계(S60)와,The denitrified sewage is allowed to flow into the aerobic oxidation hole through the inflow baffle, and the inflow sewage is disposed inside the aerobic oxidation hole according to the control signal from the smart control unit. A step (S60) of driving (200) to control the air and sewage to come into contact and maintain an aerobic state;
양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)을 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에서 탈착시키는 단계(S70)와,A step (S70) of detaching the double-arm spread type sludge screen cutting module (100) from the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port,
스마트제어부의 제어신호에 따라 호기성 산화구 측으로 유입된 하수를 다시 내부반송펌프의 구동에 의해 무기성 산화구로 반송시키는 단계(S80)와,A step (S80) of returning the sewage flowing into the aerobic oxidation port to the inorganic oxidation port by driving the internal return pump according to the control signal from the smart control unit;
호기성 산화구에서 고도처리가 된 하수는 스마트제어부의 제어신호에 따라 하수처리관을 통해 최종 침전조로 송출시키는 단계(S90)와,Sewage that has been highly treated in the aerobic oxidation hole is sent to the final sedimentation tank through a sewage treatment pipe according to a control signal from the smart control unit (S90);
스마트제어부의 제어신호에 따라 최종 침전조로 송출된 하수는 상기 최종 침전조에서 청등수와 슬러지의 고액분리가 이루어지게 되고, 상기 청등수는 방류되고 슬러지는 침전지 반송펌프에 의해 반송슬러지 이송관을 통해 혐기성조로 반송되며 잉여슬러지는 잉여슬러지 펌프에 의해 잉여슬러지 이송관을 통해 농축조로 이송되어 탈수 처리되는 단계(S100)로 이루어짐으로서 달성된다.The sewage delivered to the final settling tank according to the control signal from the smart control unit is separated into solid and liquid between clear water and sludge in the final settling tank. The clear water is discharged and the sludge is anaerobic through the return sludge transfer pipe by the settling tank return pump. This is achieved by returning the surplus sludge to the tank and transferring it to the thickening tank through a surplus sludge transfer pipe by a surplus sludge pump and dehydrating it (S100).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는As described above, in the present invention
첫째, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 하수유입량과, 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시킬 수 있어, 이로 인해, 기존에 비해 산화구 고도처리효율을 80% 향상시킬 수 있다.First, after measuring the water quality in real time, according to the water quality conditions, the amount of sewage inflow, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator among the components of the buoy-type upper agitation module, and the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower agitation module. By adjusting the rotation speed, rotation time, and driving cycle of the final sedimentation tank, the dissolved oxygen concentration, MLSS concentration, and returned sludge rate can be automatically controlled to match the standard setting values, thereby increasing the oxidation hole treatment efficiency compared to the existing one. It can be improved by 80%.
둘째, 프로펠러형 하층교반모듈에서 생성되는 하수 하층의 유속과, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망을 통한 슬러지스크린절삭효과로 인해, 수중에 둥둥 떠다니는 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나눠져 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)을 증가시켜 슬러지 분해가 용이하게 할 수 있다.Second, due to the flow rate of the lower layer of sewage generated from the propeller-type lower layer agitation module and the sludge screen cutting effect through the screen network of the double-arm sludge screen cutting module, large lumps of sludge floating in the water are cut, divided into small pieces, and digested. Sludge decomposition can be facilitated by increasing the specific surface area of sludge, which serves as food (substrate) for microorganisms.
셋째, PGA형 스크린망의 PGA(Poℓy-γ-gℓutamic acid)가 스크린망에 통과되어 슬러지스크린절삭된 슬러지 표면에 카르복실기 그룹의 음이온을 부착 또는 첨가시키는 효과를 얻을 수가 있어, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가된 슬러지가 양이온 미생물과 흡착이 잘 되도록 할 수 있고, 이로 인해, 미생물접촉분위기 활성화율을 기존에 비해 1.5배~2배로 높일 수 있다.Third, the PGA (Poℓy-γ-gℓutamic acid) of the PGA-type screen network passes through the screen network to achieve the effect of attaching or adding carboxyl group anions to the surface of the sludge screen cut sludge, thereby attaching or adding carboxyl group anions. The added sludge can be easily adsorbed with cationic microorganisms, and as a result, the activation rate of the microbial contact atmosphere can be increased by 1.5 to 2 times compared to the existing one.
넷째, 스마트제어부의 제어하에 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 통해 무산소 산화구의 유속을 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시키고, 부표형 상층교반모듈의 구동을 통해 호기조 산화구의 하수를 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시킨 후, 24시간~60시간이라는 미생물슬러지 체류시간을 갖도록 분위기를 형성하여, 냄새가 없고, 암모니아의 질산화를 80% 향상시킬 수 있으며, 슬러지에서 발생되는 CO2가스, N2가스로 인해, 최종 침전조의 슬러지부피가 부풀어올라 슬러지가 웨어를 넘는 슬러지 팽화현상을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있다.Fourth, under the control of the smart control unit, the flow rate of the anoxic oxidation zone is rotated in one direction at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec through the driving of the propeller-type lower layer agitation module, and the sewage of the aerobic oxidation zone is reduced to 0.25 m/sec through the operation of the buoy-type upper agitation module. After rotating the loop in one direction at a speed of ~0.35m/sec, an atmosphere is created to have a microbial sludge residence time of 24 to 60 hours, so there is no odor, nitrification of ammonia can be improved by 80%, and the sludge generated Due to CO2 gas and N2 gas, the sludge volume in the final sedimentation tank swells, and the sludge swelling phenomenon, in which the sludge exceeds the wear, can be reduced to less than 70% compared to before.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치(1)의 구성요소를 도시한 일실시예도,
도 3은 본 발명에 따른 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 PGA형 스크린망을 통과한 슬러지가 슬러지스크린절삭되면서, 슬러지표면에 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가되는 것을 도시한 일실시예도,
도 5는 본 발명에 따른 지지프레임몸체가 산화구 바닥면에 지지프레임몸체용 보강철근, 콘크리트 타설, 앙카볼트를 통해 일체화되어 형성되는 것을 도시한 일실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 부표형 상층교반모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 8은 본 발명에 따른 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부가 4채널분사하는 것을 도시한 일실시예도,
도 9는 본 발명에 따른 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 구성요소를 도시한 구성도,
도 11은 본 발명에 따른 수중슬라이드형 수질감지센서모듈이 하수의 수중에 슬라이드식으로 내려가 하수의 수중에 멀티센서부가 위치되는 것을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 멀티센서부의 구성요소를 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 회로도,
도 14는 본 발명에 따른 스마트제어부의 구성요소를 도시한 구성도,
도 15는 본 발명에 따른 스마트제어부의 제어신호에 따라 하수 유입펌프를 구동시켜, 하수유입관을 통해 혐기성조로 하수가 유입되도록 하고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 혐기조이송펌프를 구동시켜, 반송슬러지 이송관을 통해 최종 침전조의 저부에 침전된 미생물 슬러지가 혐기성조 내부로 유입되는 것을 도시한 일실시예도,
도 16은 본 발명에 따른 팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈이 무산소 산화구와 호기성 산화구의 상류 일측, 하류 일측에서 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 17은 본 발명에 따른 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에서 탈착시키고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 최종 침전조로 송출된 하수는 상기 최종 침전조에서 청등수와 슬러지의 고액분리가 이루어지게 되고, 상기 청등수는 방류되고 슬러지는 침전지 반송펌프에 의해 반송슬러지 이송관을 통해 혐기성조로 반송되며 잉여슬러지는 잉여슬러지 펌프에 의해 잉여슬러지 이송관을 통해 농축조로 이송되어 탈수 처리되는 것을 도시한 일실시예도,
도 18은 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리방법의 구체적인 동작과정을 도시한 순서도.Figure 1 is a configuration diagram showing the components of a three-effect type new oxidation hole advanced treatment device (1) consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention;
Figure 2 is an embodiment showing the components of a three-effect type new oxidation hole advanced treatment device (1) consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention;
Figure 3 is an exploded perspective view showing the components of the double-arm expandable sludge screen cutting module according to the present invention;
Figure 4 is an embodiment showing the attachment or addition of anions of the carboxyl group to the surface of the sludge while the sludge passing through the PGA-type screen network of the double-arm spread type sludge screen cutting module according to the present invention is cut into the sludge screen.
Figure 5 is an embodiment showing that the support frame body according to the present invention is formed by integrating reinforcing bars for the support frame body, concrete pouring, and anchor bolts on the bottom surface of the oxidation hole;
Figure 6 is a perspective view showing the components of the buoy-type upper stirring module according to the present invention;
Figure 7 is an exploded perspective view showing the components of the venturi-type four-channel air injection ejector unit according to the present invention;
Figure 8 is an embodiment showing the venturi-type 4-channel air injection ejector unit according to the present invention performing 4-channel injection;
Figure 9 is a perspective view showing the components of the propeller-type lower layer stirring module according to the present invention;
Figure 10 is a configuration diagram showing the components of the underwater slide-type water quality detection sensor module according to the present invention;
Figure 11 is an embodiment showing that the underwater slide-type water quality detection sensor module according to the present invention slides down into the sewage water and the multi-sensor unit is located in the sewage water;
Figure 12 is an embodiment showing the components of the multi-sensor unit according to the present invention;
Figure 13 is a circuit diagram showing the components of the smart control unit according to the present invention;
14 is a configuration diagram showing the components of the smart control unit according to the present invention;
Figure 15 shows that the sewage inlet pump is driven according to the control signal from the smart control unit according to the present invention, so that sewage flows into the anaerobic tank through the sewage inlet pipe, and the anaerobic tank transfer pump is driven according to the control signal from the smart control unit to transport the returned sludge. An embodiment showing that microbial sludge settled at the bottom of the final sedimentation tank flows into the anaerobic tank through a transfer pipe,
Figure 16 shows a plurality of arm-spreading sludge screen cutting modules according to the present invention by spreading them in an upright structure with both arms on one side upstream and one side downstream of the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and sludge contained in the sewage flowing in with the power of the flowing sewage. An embodiment showing sludge screen cutting by passing it through a screen net,
Figure 17 shows that the double-arm spread type sludge screen cutting module according to the present invention is desorbed from the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and the sewage discharged to the final sedimentation tank according to the control signal of the smart control unit is solid-liquid separation of clear water and sludge in the final sedimentation tank. This is done, the clear water is discharged, the sludge is returned to the anaerobic tank through the return sludge transfer pipe by the settling tank return pump, and the excess sludge is transferred to the thickening tank through the surplus sludge transfer pipe by the surplus sludge pump to be dewatered. In one embodiment,
Figure 18 is a flowchart showing the specific operation process of the three-effect type new oxidation hole advanced treatment method consisting of the sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention.
먼저, 본 발명에서 설명되는 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치는 기존의 산화구 고도처리장치를 개선하고, 개량한 것으로서,First, the three-effect type new oxidation hole advanced processing device described in the present invention is an improvement and improvement of the existing oxidation hole advanced processing device,
첫째, 프로펠러형 하층교반모듈에서 생성되는 하수 하층의 유속과, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망을 통한 슬러지스크린절삭효과로 인해, 수중에 둥둥 떠다니는 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나눠져 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)을 증가시켜 슬러지 분해가 용이하게 할 수 있다는 점과, First, due to the flow rate of the lower layer of sewage generated from the propeller-type lower layer agitation module and the sludge screen cutting effect through the screen network of the double-arm sludge screen cutting module, large lumps of sludge floating in the water are cut, divided into small pieces, and digested. Sludge decomposition can be facilitated by increasing the specific surface area of sludge, which becomes the food (substrate) for microorganisms,
둘째, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 하수유입량과, 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시킨다는 점과,Second, after measuring the water quality in real time, the amount of sewage inflow according to the water quality, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator among the components of the buoy-type upper agitation module, and the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower agitation module By adjusting the rotation speed, rotation time, and driving cycle of the final sedimentation tank, the dissolved oxygen concentration, MLSS concentration, and returned sludge rate are automatically controlled to match the standard settings,
셋째, PGA형 스크린망의 PGA(Poℓy-γ-gℓutamic acid)가 스크린망에 통과되어 슬러지스크린절삭된 슬러지 표면에 카르복실기 그룹의 음이온을 부착 또는 첨가시키는 효과를 얻을 수가 있어, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가된 슬러지가 양이온 미생물과 흡착이 잘 되도록 한 점과,Third, the PGA (Poℓy-γ-gℓutamic acid) of the PGA-type screen network passes through the screen network to achieve the effect of attaching or adding carboxyl group anions to the surface of the sludge screen cut sludge, thereby attaching or adding carboxyl group anions. The added sludge was made to adsorb well with cationic microorganisms,
넷째, 스마트제어부의 제어하에 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 통해 무산소 산화구의 유속을 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시키고, 부표형 상층교반모듈의 구동을 통해 호기조 산화구의 하수를 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시킨 후, 24시간~60시간이라는 미생물슬러지 체류시간을 갖도록 분위기를 형성한 점이 기존의 산화구 고도처리장치와는 큰 차이점이 있다.Fourth, under the control of the smart control unit, the flow rate of the anoxic oxidation zone is rotated in one direction at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec through the driving of the propeller-type lower layer agitation module, and the sewage of the aerobic oxidation zone is reduced to 0.25 m/sec through the operation of the buoy-type upper agitation module. There is a big difference from the existing oxidation pit advanced treatment equipment in that it rotates the loop in one direction at a speed of ∼0.35 m/sec and then creates an atmosphere so that the microbial sludge has a retention time of 24 to 60 hours.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described with accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치(1)의 구성요소를 도시한 일실시예도에 관한 것으로, 이는 혐기성조(10), 산화구(20), 최종 침전조(30)에다가, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200), 프로펠러형 하층교반모듈(300), 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400), 스마트제어부(500)가 포함되어 구성된다.Figure 1 relates to a configuration diagram showing the components of a three-effect type new oxidation hole advanced treatment device (1) consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention. 2 is an embodiment diagram showing the components of a three-effect type new oxidation hole advanced treatment device (1) consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention. In addition to the anaerobic tank (10), oxidation tank (20), and final sedimentation tank (30), a double-arm spread type sludge screen cutting module (100), a buoy type upper layer stirring module (200), a propeller type lower layer stirring module (300), and an underwater slide type. It is comprised of a water quality detection sensor module 400 and a smart control unit 500.
먼저, 본 발명에 따른 혐기성조(10)에 관해 설명한다.First, the anaerobic tank 10 according to the present invention will be described.
상기 혐기성조(10)는 하수유입관을 통해 유입되는 하수와, 최종침전조로부터 반송되는 미생물 슬러지를 믹서기로 혼합하여 혐기성 상태를 유지하는 역할을 한다.The anaerobic tank 10 serves to maintain an anaerobic state by mixing the sewage flowing in through the sewage inlet pipe and the microbial sludge returned from the final sedimentation tank with a mixer.
이는 하수를 혐기성조로 유입시키는 하수 유입펌프(11)가 구성되고, 유입되는 하수와 미생물 슬러지를 혼합하는 믹서기(12)가 포함되어 구성된다.It consists of a sewage inlet pump 11 that introduces sewage into the anaerobic tank, and a mixer 12 that mixes the inflow sewage and microbial sludge.
다음으로, 본 발명에 따른 산화구(20)에 관해 설명한다.Next, the oxidation sphere 20 according to the present invention will be described.
상기 산화구(20)는 일측이 혐기성조와 관으로 연결되고, 타측이 최종 침전조와 하수처리관으로 연결되며, 중간 구획벽에 의해 2계열 1조씩 모두 4계열 2조로 하여 무산소 산화구(21)와 호기성 산화구(22)로 이루어져 유입된 하수를 무산소 상태와 호기성 상태에서 처리하는 역할을 한다.One side of the oxidation port (20) is connected to an anaerobic tank and a pipe, and the other side is connected to a final sedimentation tank and a sewage treatment pipe. The oxidation port (20) is divided into two groups of four series, one group for each two series by an intermediate partition wall, and an anoxic oxidation port (21) and an aerobic oxidation port. It is composed of (22) and plays a role in treating incoming sewage in anoxic and aerobic conditions.
이는 중간 구획벽에 의해 2계열 1조씩 모두 4계열 2조로 하여 무산소 산화구와 호기성 산화구로 분리 구성된다.It is divided into anoxic oxidation zone and aerobic oxidation zone with a total of 4 series, 2 tanks each, by an intermediate partition wall.
그리고 산화구의 일측으로 하수유입관이 연결되어 있으며, 타측으로는 하수처리관이 연결되어 있는 것으로서, 상기 하수처리관은 무산소 산화구와 호기성 산화구로부터 합류하여 최종 침전조(30)와 연결된다.A sewage inflow pipe is connected to one side of the oxidation pit, and a sewage treatment pipe is connected to the other side, and the sewage treatment pipe joins the anoxic oxidation pit and the aerobic oxidation pit and is connected to the final sedimentation tank (30).
상기 무산소 산화구(21)는 서로 연속적으로 통하는 2계열을 1조로 구성된다.The anoxic oxidation port 21 consists of two series that communicate with each other continuously.
상기 무산소 산화구(21)와 호기성 산화구(22)사이의 구획벽에는 유입유속 바플(23)이 구성된다.An inflow baffle (23) is formed on the partition wall between the anoxic oxidation hole (21) and the aerobic oxidation hole (22).
여기서, 유입유속 바플(23)은 프로펠러 구조로 이루어져, 무산소 산화구에서 호기성 산화구쪽으로 흐르는 유속에 의해 자연회전되면서, 무산소 산화구의 하수를 호기성 산화구쪽으로 흘러 보낸다.Here, the inflow baffle 23 has a propeller structure, and is naturally rotated by the flow rate flowing from the anoxic oxidation port toward the aerobic oxidation port, thereby sending sewage from the anoxic oxidation port toward the aerobic oxidation port.
그리고 호기성 산화구(22)는 상기 유입유속 바플의 근접위치에 내부반송펌프(22a)가 구성된다. 여기서, 내부반송펌프(22a)는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 호기성산화구에 있는 하수를 무산소 산화구쪽으로 반송시키는 역할을 한다.And the aerobic oxidation port 22 is configured with an internal return pump 22a at a position close to the inflow baffle. Here, the internal return pump 22a is driven according to a control signal from the smart control unit and serves to return the sewage in the aerobic oxidation zone to the anoxic oxidation zone.
전체 산화구 고도처리시스템 구조에서 산화구의 전방측에 위치하는 혐기성조 는 내부에 믹서기를 포함하여 구성되고, 최종 침전조의 슬러지 배출관으로부터 분기된 반송슬러지 이송관(33)은 상기 혐기성조와 연결된다. In the overall oxidation tank advanced treatment system structure, the anaerobic tank located in front of the oxidation tank includes a mixer inside, and the return sludge transfer pipe 33 branched from the sludge discharge pipe of the final settling tank is connected to the anaerobic tank.
다음으로, 본 발명에 따른 최종 침전조(30)에 관해 설명한다.Next, the final settling tank 30 according to the present invention will be described.
상기 최종 침전조(30)는 산화구에 의해 처리된 하수를 고액분리시키는 역할을 한다.The final settling tank 30 serves to separate solid and liquid from the sewage treated by the oxidation port.
여기서, 최종 침전조의 하부측으로 배출되는 슬러지는 슬러지 배출관 및 반송슬러지 이송관(33)을 통해 산화구의 하수유입관 측으로 합류되도록 구성되어 있고, 잉여슬러지는 잉여슬러지 이송관(34)을 통해 농축조로 이송되어 탈수 처리되며, 청등수는 방류되도록 구성된다. Here, the sludge discharged to the lower part of the final settling tank is configured to join the sewage inlet pipe of the oxidation port through the sludge discharge pipe and the return sludge transfer pipe 33, and the excess sludge is transferred to the thickening tank through the surplus sludge transfer pipe 34. It is dehydrated and the Cheongdeung water is configured to be discharged.
그리고, 혐기조이송펌프(31) 및 잉여슬러지 펌프(32)가 구성된다.And, an anaerobic tank transfer pump 31 and a surplus sludge pump 32 are configured.
다음으로, 본 발명에 따른 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)에 관해 설명한다.Next, the double-arm spread type sludge screen cutting module 100 according to the present invention will be described.
상기 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)은 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 역할을 한다.The double-arm spread type sludge screen cutting module 100 is formed in a plurality by spreading both arms in an upright structure on the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and passes the sludge contained in the incoming sewage along with the force of the flowing sewage through the screen network to form a sludge screen. It plays a cutting role.
이는 도 3에 도시한 바와 같이, 슬라이드형 지지프레임(110), 스크린망지지바(120), PGA형 스크린망(130)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, it is composed of a slide-type support frame 110, a screen net support bar 120, and a PGA-type screen net 130.
첫째, 본 발명에 따른 슬라이드형 지지프레임(110)에 관해 설명한다.First, the slide-type support frame 110 according to the present invention will be described.
상기 슬라이드형 지지프레임(110)은 두개가 하나의 세트로 이루어져, 산화구 바닥면에 부착고정된 채 직립의 일자형상으로 형성되어, 스크린망지지바가 레일홈을 따라 슬라이드 삽입되도록 안내하면서 외부로 이탈되지 않도록 스크린망지지바를 탄력성있게 지지하는 역할을 한다.The slide-type support frame 110 is made up of two sets, and is formed in an upright straight shape while being attached and fixed to the bottom surface of the oxidation hole, so that the screen mesh support bar is not deviated to the outside while guiding the slide-insertion along the rail groove. It serves to elastically support the screen mesh support bar.
이는 지지프레임몸체(111), 안내레일날개부(112)로 구성된다.It consists of a support frame body 111 and guide rail wings 112.
상기 지지프레임몸체(111)는 장방향의 길이방향을 따라 형성되어, 각 기기를 지지해주는 역할을 한다. 그리고, 하단 일측에 일자형 고정지지대(111a)가 일체형으로 형성된다. 여기서, 일자형 고정지지대(111a)는 1차로 콘크리트 매설되고, 2차로 앙카볼트에 의해 지지된다.The support frame body 111 is formed along the longitudinal direction and serves to support each device. And, a straight fixed support 111a is formed integrally on one side of the lower end. Here, the straight fixed support 111a is first buried in concrete and secondarily supported by anchor bolts.
이는 산화구 바닥면에 부착고정된다.It is attached and fixed to the bottom of the oxidation hole.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 산화구 바닥면을 일정깊이로 파낸 후, 지지프레임몸체용 보강철근을 배근하고, 그 배근한 지지프레임몸체용 보강철근 상(上)에 지지프레임몸체를 거치 후 고정시킨다.That is, as shown in Figure 5, after digging the bottom of the oxidation hole to a certain depth, reinforcing bars for the support frame body are placed, and the support frame body is placed on the placed reinforcing bars for the support frame body. Fix it.
그리고, 브라켓몸체 위치부위에 콘크리트를 타설하여 콘크리트로 1차 고정시킨다.Then, concrete is poured on the bracket body location and first fixed with concrete.
이어서, 산화구바닥면에 앙카볼트를 박아서 지지프레임몸체의 일자형 고정지지대를 2차로 한번 더 고정시킨다.Next, anchor bolts are driven into the bottom of the oxidation hole to secure the straight fixed support of the support frame body once more.
상기 지지프레임몸체는 일측에 일측에 안내레일날개부가 일체형으로 형성된다.The support frame body is formed integrally with a guide rail wing on one side.
이처럼, 본 발명에 따른 지지프레임몸체는 산화구 바닥면에 보강철근, 콘크리트타설, 앙카볼트를 통해 단단하게 부착고정되어, 장시간 고도처리를 해도 흐르는 하수의 힘과 슬러지의 충돌에도 부서지거나 넘어지지 않고 정위치 형성시킬 수가 있다.In this way, the support frame body according to the present invention is firmly attached and fixed to the bottom surface of the oxidation hole through reinforcing bars, concrete pouring, and anchor bolts, so that it does not break or fall even under the force of flowing sewage and the collision of sludge even after long-term advanced treatment. Location can be created.
상기 안내레일날개부(112)는 날개형상으로 형성되어, 스크린망지지바가 안내레일홈을 따라 슬라이드 삽입되도록 안내하면서 외부로 이탈되지 않도록 지지하는 역할을 한다.The guide rail wing portion 112 is formed in the shape of a wing, and serves to guide the screen net support bar to be slidably inserted along the guide rail groove and to support it so that it does not escape to the outside.
이는 스크린망지지바가 봉형상구조이기 때문에 이에 대응되는 봉형상구조로 형성되어 구성된다.Since the screen mesh support bar is a rod-shaped structure, it is formed with a corresponding rod-shaped structure.
여기서, 안내레일날개부의 형상은 사용목적과 형태에 따라 삼각, 사각, 원형 등 여러 다양한 형상으로 형성된다.Here, the shape of the guide rail wing is formed in various shapes such as triangle, square, and circular depending on the purpose and shape of the guide rail.
둘째, 본 발명에 따른 스크린망지지바(120)에 관해 설명한다.Second, the screen mesh support bar 120 according to the present invention will be described.
상기 스크린망지지바(120)는 PGA형 스크린망을 양방향에서 탄력성있게 지지하면서, 슬라이드형 지지프레임에 슬라이드 안내되면서 결합된다.The screen net support bar 120 elastically supports the PGA-type screen net in both directions and is slidably coupled to the slide-type support frame.
이는 길이방향을 따라 형성되는 봉형상으로 형성된다. 그리고, 사용목적과 형태에 따라 다양한 형상으로 형성된다.It is formed in a rod shape along the longitudinal direction. And, it is formed into various shapes depending on the purpose of use and form.
그리고, 상기 스크린망지지바는 금속합금, 합성플라스틱 중 어느 하나가 선택되어 형성된다.And, the screen mesh support bar is formed by selecting one of metal alloy and synthetic plastic.
셋째, 본 발명에 따른 PGA형 스크린망(130)에 관해 설명한다.Third, the PGA-type screen network 130 according to the present invention will be described.
상기 PGA형 스크린망(130)은 두께가 0.05mm~0.5mm이고, PGA(Poly-γ-glutamic acid)가 코팅된 고탄소강선을 가로방향과 세로방향으로 겹쳐서 1cm~10cm의 크기를 갖는 스크린망을 형성시킨 후, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 역할을 한다.The PGA-type screen network 130 is a screen network with a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm and a size of 1 cm to 10 cm by overlapping high carbon steel wires coated with PGA (poly-γ-glutamic acid) in the horizontal and vertical directions. After forming, it serves to cut the sludge screen by passing the sludge contained in the incoming sewage through the screen net with the force of the flowing sewage.
이는 사각구조로 형성되어, 스크린망지지바와 일체형구조 또는 탈부착구조로 형성된다.It is formed in a square structure and is formed as an integrated or detachable structure with the screen mesh support bar.
상기 PGA(Poly-γ-glutamic acid)는 신소재로서 식물(콩)을 발효시켜 생성된 수백만 달톤(Da)의 분자량을 가진 음이온성 유기고분자이다. The PGA (Poly-γ-glutamic acid) is a new material and is an anionic organic polymer with a molecular weight of several million daltons (Da) produced by fermenting plants (soybeans).
분자구조는 화학식 1과 같이, 카르복실기 그룹의 음이온으로 이루어져 있어, 스크린망에 통과되어 슬러지스크린절삭된 슬러지 표면에 카르복실기 그룹의 음이온을 부착 또는 첨가시켜, 슬러지 중 양이온 미생물과 흡착을 향상시키는 효과를 얻을 수가 있다.The molecular structure consists of an anion of the carboxyl group as shown in Formula 1, and the anion of the carboxyl group is attached or added to the surface of the sludge that passes through the screen net and is cut into the sludge screen, resulting in the effect of improving the adsorption of cationic microorganisms in the sludge. There is a number.
이때, 1회성 설치만으로는 슬러지 중 양이온 미생물 흡착이 힘들 수 있으므로, 산화구에 복수개의 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 형성시킴으로서, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가시키는 확률을 높일 수가 있다.At this time, since it may be difficult to adsorb cationic microorganisms in sludge with a one-time installation, the probability of attaching or adding anions of the carboxyl group can be increased by forming a plurality of double-arm sludge screen cutting modules in the oxidation port.
이로 인해, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가된 슬러지가 양이온 미생물과 흡착이 잘 되도록 할 수 있어, 미생물접촉분위기 활성화율을 기존에 비해 1.5배~2배로 높일 수 있다.As a result, the sludge to which anions of the carboxyl group are attached or added can be easily adsorbed with cationic microorganisms, and the activation rate of the microbial contact atmosphere can be increased to 1.5 to 2 times compared to the existing one.
상기 슬러지스크린절삭이라는 것은 도 4에 도시한 바와 같이, 두께가 0.05mm~0.5mm이고, PGA(Poly-γ-glutamic acid)가 코팅된 고탄소강선이 탄력성을 유지한 채, 기다리고 있으면, 흐르는 하수의 힘에 의해 함께 흐르는 하수에 포함된 슬러지가 1cm~10cm의 크기를 갖는 스크린망에 의해 잘라지거나 깎이는 현상을 말한다. 즉, 절삭칼날 효과와 같은 기능을 갖는다.As shown in Figure 4, the sludge screen cutting is a high-carbon steel wire with a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm and coated with PGA (Poly-γ-glutamic acid), which maintains elasticity and waits for flowing sewage. This refers to a phenomenon in which sludge contained in sewage flowing together is cut or shaved by a screen network with a size of 1 cm to 10 cm due to the force of. In other words, it has the same function as the cutting blade effect.
상기 1cm~10cm의 크기를 갖는 스크린망은 규칙적으로 일정한 크기의 단일망으로 형성되거나, 또는 1cm~10cm의 다양한 크기가 혼합된 혼합망으로 형성된다.The screen net having a size of 1 cm to 10 cm is regularly formed as a single net of a certain size, or is formed as a mixed net in which various sizes of 1 cm to 10 cm are mixed.
이처럼, 슬라이드형 지지프레임(110), 스크린망지지바(120), PGA형 스크린망(130)으로 이루어진 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)은 슬라이드식 부착방식으로 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 설치되어, 슬러지스크린절삭시키다가, 전체 고도처리시간 중 3시간~5시간이 지나면, 크레인을 통해 슬라이드식 탈착방식으로, 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에서 탈착시킨다.In this way, the double-armed sludge screen cutting module 100, which consists of a slide-type support frame 110, a screen net support bar 120, and a PGA-type screen net 130, is installed on the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole using a slide attachment method. The sludge screen is cut, and after 3 to 5 hours of the total advanced treatment time, it is desorbed from the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole using a slide-type desorption method using a crane.
그 이유는 일정한 사이즈로 잘게 절삭된 슬러지가 미생물과 접촉되어, 흐르는 하수의 힘을 따라 둥둥 떠다니면서 소화미생물의 먹이가 되어, 슬러지 분해가 용이해 지도록 하고, PGA형 스크린망에 PGA(Poly-γ-glutamic acid) 코팅액을 분사시켜, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가효율을 높이도록 하기 위함이다.The reason is that the sludge, which is finely cut to a certain size, comes into contact with microorganisms and floats along the force of the flowing sewage, becoming food for digestive microorganisms, making sludge decomposition easier, and PGA (Poly-γ) on the PGA-type screen net. -glutamic acid) coating solution is sprayed to increase the efficiency of attachment or addition of anions to the carboxyl group.
다음으로, 본 발명에 따른 부표형 상층교반모듈(200)에 관해 설명한다.Next, the buoy-type upper stirring module 200 according to the present invention will be described.
상기 부표형 상층교반모듈(200)은 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 전단 일측 또는 후단 일측에 위치되고, 유속상에 부유한 상태에서 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 통해 슬러지스크린절삭된 슬러지와 하수쪽에 공기를 공급하여 심층포기와 동시에, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반시키는 역할을 한다.The buoy-type upper layer agitation module 200 is located on one side of the front end or one side of the rear end of the double-arm spread type sludge screen cutting module, and forms a waterway and flow velocity flowing in one direction while floating on the flow rate, and the double-arm spread type sludge It supplies air to the sludge screen-cut sludge and sewage through the screen cutting module to perform deep aeration and agitate the sewage and microbial sludge in the upper layer of the water.
이는 도 6에 도시한 바와 같이, 부표몸체(210), 수중상층교반기(220)로 구성된다.As shown in Figure 6, it consists of a buoy body 210 and an upper underwater agitator 220.
상기 부표몸체(210)는 부표형상으로 형성되어, 유속상에 부유한 상태로 유지한 채, 각 기기를 지지하는 역할을 한다.The buoy body 210 is formed in the shape of a buoy and serves to support each device while remaining floating in the flow rate.
이는 원통드럼형상의 부표로 구성되고, 두개의 부표가 세트를 이루며, 총 2개세트, 또는 4개세트로 형성된다.It consists of a cylindrical drum-shaped buoy, and two buoys form a set, forming a total of 2 sets or 4 sets.
이처럼, 본 발명에서는 부표몸체가 유속상에 부유한 상태로 있기 때문에 수중상층교반이 필요로 하는 무산소 산화구 또는 호기조 산화구 어디에든지 이동할 수 있고, 별도의 거치수단을 통해 특정위치에 정위치될 수 있다.As such, in the present invention, since the buoy body is floating in the flow, it can be moved to any anoxic oxidation hole or oxic tank oxidation hole that requires upper underwater agitation, and can be positioned at a specific location through a separate mounting means.
상기 수중상층교반기(220)는 부표몸체 일측에 고정된 채, 수중 상층에 사선방향으로 형성되어, 수중 상층의 슬러지와 하수쪽에 공기를 공급하여 심층포기와 동시에, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반시키는 역할을 한다.The upper underwater agitator 220 is fixed to one side of the buoy body and is formed in a diagonal direction in the upper underwater layer, supplying air to the sludge and sewage in the upper underwater layer to agitate the sewage and microbial sludge in the upper underwater layer at the same time as deep aeration. It plays a role.
이는 공기공급송풍기(221), 공기유입구(222), 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부(223)로 구성된다.It consists of an air supply blower (221), an air inlet (222), and a venturi-type four-channel air injection ejector unit (223).
상기 공기공급송풍기(221)는 외부의 공기를 흡입하여 공기자동밸브를 통해 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부로 공기를 공급하는 역할을 한다.The air supply blower 221 serves to suck in external air and supply the air to the venturi-type 4-channel air injection ejector unit through an automatic air valve.
상기 공기유입구(222)는 공기공급송풍기로부터 공급되는 공기를 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부로 전달시키는 역할을 한다.The air inlet 222 serves to deliver air supplied from the air supply blower to the venturi-type 4-channel air injection ejector unit.
이는 벤츄리관이 내부공간에 형성된다.This is where a Venturi tube is formed in the internal space.
상기 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부(223)는 공기공급송풍기를 통해 공급되는 에어를 이용하여 수중 상층의 슬러지와 하수쪽에 공기를 분사시키는 역할을 한다.The venturi-type four-channel air injection ejector unit 223 serves to spray air onto the sludge and sewage in the upper layer of the water using air supplied through an air supply blower.
이는 이젝터본체(223a), 미들형 벤츄리노즐부(223b), 4채널 벤츄리노즐부(223c)로 구성된다.It consists of an ejector body (223a), a middle-type venturi nozzle part (223b), and a 4-channel venturi nozzle part (223c).
상기 이젝터본체(223a)는 외압으로부터 각 기기를 보호하고 지지하는 역할을 한다.The ejector body 223a serves to protect and support each device from external pressure.
이는 길이방향을 갖는 긴 봉형상으로 형성된다.It is formed in the shape of a long rod with a longitudinal direction.
그리고, 도 7에 도시한 바와 같이, 이젝터본체의 헤드 끝단에 공기유입구가 연결되어 형성되고, 헤드 하단인 내부공간방향으로 미들형 벤츄리노즐부가 형성되며, 미들형 벤츄리노즐부 하단에 4채널 벤츄리노즐부가 형성된다.And, as shown in Figure 7, an air inlet is connected to the end of the head of the ejector body, a middle-type venturi nozzle part is formed in the direction of the inner space at the bottom of the head, and a 4-channel venturi nozzle part is formed at the bottom of the middle-type venturi nozzle part. do.
상기 미들형 벤츄리노즐부(223b)는 이젝터본체의 헤드 하단인 내부공간에 길이방향을 따라 벤츄리구조로 형성되어, 공기공급송풍기를 통해 공급되는 에어를 벤츄리효과로 속도를 빠르게 하여, 4채널 벤츄리노즐부로 전달시키는 역할을 한다.The middle-type venturi nozzle part (223b) is formed in a venturi structure along the longitudinal direction in the internal space at the bottom of the head of the ejector body, and speeds up the air supplied through the air supply blower by the venturi effect, thereby increasing the speed of the air supplied through the air supply blower into a 4-channel venturi nozzle part. It plays a role in conveying.
상기 4채널 벤츄리노즐부(223c)는 미들형 벤츄리노즐부의 하단에 일체형으로 연결되고, 4개의 벤츄리관을 가지는 노즐로 형성되어, 미들형 벤츄리노즐부로부터 전달된 에어를 4개의 벤츄리관으로 나누어 4개의 노즐에서 4채널방식으로 분사시키는 역할을 한다.The 4-channel venturi nozzle unit 223c is integrally connected to the bottom of the middle-type venturi nozzle unit and is formed as a nozzle with 4 venturi pipes, dividing the air delivered from the middle-type venturi nozzle unit into 4 venturi pipes to create 4 nozzles. It serves to spray in a 4-channel manner.
이처럼, 이젝터본체(223a), 미들형 벤츄리노즐부(223b), 4채널 벤츄리노즐부(223c)로 이루어진 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부(223)가 구성됨으로서, 수중 상층의 슬러지와 하수쪽에 한방향이 아닌 4방향인 4채널 방식으로 에어를 공급시켜 줄 수 있어, 심층부위까지 포기할 수 있고, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반율을 기존에 비해 1.5배~2배 향상시킬 수가 있다. In this way, the venturi-type 4-channel air injection ejector unit 223 is composed of the ejector body 223a, the middle-type venturi nozzle unit 223b, and the 4-channel venturi nozzle unit 223c, so that the sludge in the upper layer of water and the sewage are directed in one direction. Instead, air can be supplied in a 4-way, 4-channel method, allowing even deep areas to be abandoned, and the agitation rate of sewage and microbial sludge in the upper part of the water can be improved by 1.5 to 2 times compared to the existing system.
다음으로, 본 발명에 따른 프로펠러형 하층교반모듈(300)에 관해 설명한다.Next, the propeller-type lower layer stirring module 300 according to the present invention will be described.
상기 프로펠러형 하층교반모듈(300)은 무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에 형성되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층(下層) 교반시키는 역할을 한다.The propeller-type lower layer agitation module 300 is formed in the sewage water of the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole, and is driven according to the control signal of the smart control unit, forming a water channel and flow rate flowing in one direction, and mixing sewage and microbial sludge in the water. It serves to agitate the lower layer.
이는 도 9에 도시한 바와 같이, 일자형 프로펠러지지부(310), 프로펠러구동모터(320), 프로펠러부(330)로 구성된다.As shown in Figure 9, it is composed of a straight propeller support part 310, a propeller driving motor 320, and a propeller part 330.
상기 일자형 프로펠러지지부(310)는 일자형으로 형성되어, 프로펠러구동모터와 프로펠러부를 수중의 특정위치에 정위치되도록 지지해주는 역할을 한다.The straight propeller support part 310 is formed in a straight shape and serves to support the propeller drive motor and the propeller unit to be positioned at a specific position in the water.
상기 프로펠러구동모터(320)는 일자형 프로펠러지지부에 의해 지지되면서, 프로펠러부쪽으로 회전동력을 전달시키는 역할을 한다.The propeller drive motor 320 is supported by a straight propeller support portion and serves to transmit rotational power toward the propeller portion.
이는 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동된다.It is driven according to control signals from the smart control unit.
상기 프로펠러부(330)는 무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에 형성되어, 프로펠러구동모터로부터 회전력을 전달받아 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키는 역할을 한다.The propeller unit 330 is formed in the sewage water of the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole, and serves to agitate the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water while receiving rotational force from the propeller drive motor to form a waterway and flow rate flowing in one direction. do.
다음으로, 본 발명에 따른 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400)에 관해 설명한다.Next, the underwater slide-type water quality detection sensor module 400 according to the present invention will be described.
상기 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400)은 부표형 상층교반모듈 일측 또는 최종 침전조 일측에 위치되어, 하수 수중에 슬라이드식으로 내려가 현재 하수의 질산염, 암모니아, 그리고 pH(수소 이온 농도), 온도, 수심, 압력을 측정하는 역할을 한다.The underwater slide-type water quality detection sensor module 400 is located on one side of the buoy-type upper stirring module or on one side of the final sedimentation tank, and slides down into the sewage water to detect nitrate, ammonia, pH (hydrogen ion concentration), temperature, and It serves to measure water depth and pressure.
이는 도 10에 도시한 바와 같이, 센서몸체(410), 센서용상하액츄에이터(420), 슬라이드바(430), 멀티센서부(440)로 구성된다.As shown in FIG. 10, it is composed of a sensor body 410, a sensor up and down actuator 420, a slide bar 430, and a multi-sensor unit 440.
상기 센서몸체(410)는 길이방향의 봉형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The sensor body 410 is formed in a longitudinal rod shape and serves to protect and support each device from external pressure.
이는 지지프레임에 의해 지지된다.It is supported by a support frame.
센서몸체는 상단 헤드부 일측에 수질측정연산제어부가 형성되고, 수질측정연산제어부 하단 일측에 센서용상하액츄에이터가 형성되며, 센서용상하액츄에이터 하단일측에 슬라이드바가 형성되고, 슬라이드바 하단 일측에 멀티센서부가 형성된다.The sensor body has a water quality measurement calculation control unit formed on one side of the upper head, an upper and lower actuator for the sensor is formed on one side of the lower part of the water quality measurement calculation control unit, a slide bar is formed on one lower side of the upper and lower actuator for the sensor, and a multi-sensor is formed on one side of the bottom of the slide bar. Wealth is formed.
상기 센서용상하액츄에이터(420)는 센서몸체의 상단 일측에 위치되어, 슬라이드바를 상하왕복운동시키는 힘을 생성시키는 역할을 한다.The up and down actuator 420 for the sensor is located on one side of the upper part of the sensor body and serves to generate a force that moves the slide bar up and down.
이는 입력단자 일측이 스마트제어부와 연결되어, 스마트제어부의 제어신호에 구동된다.One side of the input terminal is connected to the smart control unit and is driven by the control signal from the smart control unit.
상기 슬라이드바(430)는 센서용상하액츄에이터 하단 일측에 위치되어, 센서용상하액츄에이터로부터 상하왕복운동의 힘을 전달받아 상하방향으로 슬라이드된다.The slide bar 430 is located on one side of the bottom of the sensor up and down actuator, and slides in the up and down direction by receiving the force of up and down reciprocating movement from the sensor up and down actuator.
이는 도 11에 도시한 바와 같이, 하수의 수중에 슬라이드식으로 내려가 하수의 수중에 멀티센서부가 위치되도록 지지해준다.As shown in Figure 11, this slides down into the sewage water and supports the multi-sensor unit to be positioned in the sewage water.
상기 멀티센서부(440)는 슬라이드바 하단에 위치되어, 슬라이드바의 상하왕복운동에 따라 상하방향으로 슬라이드되면서 산화구의 하수 수중 또는 최종 침전조의 하수 수중에 위치하여, 하수의 질산염, 암모니아, 그리고 pH(수소 이온 농도), 온도, 수심, 압력을 측정하는 역할을 한다.The multi-sensor unit 440 is located at the bottom of the slide bar, slides in the up and down direction according to the up and down reciprocating movement of the slide bar, and is located in the sewage water of the oxidation port or the sewage water of the final sedimentation tank, and detects nitrate, ammonia, and pH of the sewage. It serves to measure (hydrogen ion concentration), temperature, water depth, and pressure.
이는 도 12에 도시한 바와 같이, 원통형의 센서몸체(441)로 이루어지고, 센서몸체에 질산염을 측정하는 질산염측정센서(442)와, 암모니아를 측정하는 암모니아센서(443)와, pH(수소 이온 농도)를 측정하는 pH센서(444)와, 하수의 수심온도를 측정하는 수심온도센서(445)와, 하수에 주입된 공기(산소)주입량을 센싱하는 용존산소센서(446)와, 산화구에 유입된 하수의 높이 및 최종침전조의 하수의 높이를 측정하는 수위센서(447)와, 하수의 압력을 측정하는 압력센서(448)가 구성된다.As shown in FIG. 12, it consists of a cylindrical sensor body 441, and the sensor body includes a nitrate measurement sensor 442 for measuring nitrate, an ammonia sensor 443 for measuring ammonia, and pH (hydrogen ion). a pH sensor 444 that measures the concentration), a water depth temperature sensor 445 that measures the water depth temperature of the sewage, a dissolved oxygen sensor 446 that senses the amount of air (oxygen) injected into the sewage, and an inflow into the oxidation port. It consists of a water level sensor 447 that measures the height of the sewage and the final sedimentation tank, and a pressure sensor 448 that measures the pressure of the sewage.
즉, 질산염측정센서(442)와 암모니아센서(443)가 동일선상의 구조를 이루며 센서몸체의 하단부 일측에 형성되고, 센서몸체의 중단부 일측에 pH센서(444)와 수심온도센서(445)가 형성되며, pH센서 상단 일측에 공기주입 측정센서(446)가 형성되고, 용존산소센서 윗단인 센서몸체의 상단부 일측에 수위센서(447)가 형성되며, 수위센서 상단 일측에 슬러지 농도를 측정하는 슬러지농도센서(448)가 형성된다.That is, the nitrate measurement sensor 442 and the ammonia sensor 443 form a collinear structure and are formed on one side of the lower part of the sensor body, and the pH sensor 444 and the water depth temperature sensor 445 are located on one side of the middle part of the sensor body. An air injection measurement sensor 446 is formed on one side of the upper part of the pH sensor, a water level sensor 447 is formed on one side of the upper part of the sensor body, which is above the dissolved oxygen sensor, and a sludge measuring sludge concentration is formed on one side of the upper part of the water level sensor. A concentration sensor 448 is formed.
여기서, 슬러지농도센서(448)는 투과광 방식으로 측정되는 것으로, 광원과 검출기가 하나의 모듈로 구성된다. 슬러지농도 측정범위는 0~15,000mg/ℓ이고, 수심은 0~10m이며, 오니계면은 10,000mg/ℓ이상이고, 광원은 LED소자로 이루어지고, 검출기는 실리콘 오토셀로 이루어져 구성된다.Here, the sludge concentration sensor 448 is measured using a transmitted light method, and the light source and detector are composed of one module. The sludge concentration measurement range is 0 to 15,000 mg/l, the water depth is 0 to 10 m, the sludge interface is over 10,000 mg/l, the light source is made of an LED device, and the detector is made of a silicon autocell.
다음으로, 본 발명에 따른 스마트제어부(500)에 관해 설명한다.Next, the smart control unit 500 according to the present invention will be described.
상기 스마트제어부(500)는 혐기성조, 산화구, 최종침전조, 부표형 상층교반모듈, 프로펠러형 하층교반모듈, 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 전반적인 동작을 제어하여, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시키는 역할을 한다.The smart control unit 500 controls the overall operation of the anaerobic tank, oxidation tank, final sedimentation tank, buoy-type upper layer agitation module, propeller-type lower layer agitation module, and underwater slide-type water quality detection sensor module, measures the water quality in real time, and then measures the water quality. Depending on the condition, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator among the components of the buoy-type upper layer agitation module, the rotation speed and rotation time of the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower layer agitation module, and the driving cycle of the final sedimentation tank. It serves to automatically control the dissolved oxygen concentration, MLSS concentration, and returned sludge rate to the standard settings.
이는 마이크로프로세서로 구성된다.It consists of a microprocessor.
즉, 도 13에 도시한 바와 같이, 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 질산염측정센서(442)가 연결되어, 질산염을 측정한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 암모니아센서(443)가 연결되어, 암모니아를 측정한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 pH센서(444)가 연결되어, pH(수소 이온 농도)를 측정한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 수심온도센서(445)가 연결되어, 하수의 수심온도를 측정한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 용존산소센서(446)가 연결되어, 하수에 주입된 공기(산소)주입량을 센싱하는 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 수위센서(447)가 연결되어, 산화구에 유입된 하수의 높이 및 최종침전조의 하수의 높이를 측정하는 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 압력센서(448)가 연결되어, 하수의 압력을 측정하는 센싱신호가 입력되며, 출력단자 일측에 혐기성조의 하수 유입펌프가 연결되어, 혐기성조쪽으로 하수를 유입시키도록 하수 유입펌프(11)쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 혐기성조의 믹서기(12)가 연결되어, 최종침전조로부터 반송되는 미생물 슬러지와 유입되는 하수가 혼합되도록 믹서기쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 내부반송펌프(22a)가 연결되어, 호기성산화구에 있는 하수를 무산소 산화구쪽으로 반송시키도록 내부반송펌프쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 혐기조이송펌프(31)가 연결되어, 최종 침전조의 슬러지 배출관으로부터 분기된 반송슬러지를 혐기조로 이송시키도록 혐기조이송펌프쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 잉여슬러지 펌프(32)가 연결되어, 잉여슬러지 이송관을 통해 잉여슬러지가 농축조로 이송되도록 잉여슬러지 펌프쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 부표형 상층교반모듈의 공기공급송풍기(221)가 연결되어, 외부의 공기를 흡입하여 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부로 공기를 공급하도록 공기공급송풍기쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 프로펠러형 하층교반모듈의 프로펠러구동모터(320)가 연결되어, 무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에서 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키도록 프로펠러 구동모터쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 센서용상하액츄에이터(420)가 연결되어, 멀티센서부와 슬라이드바를 상하왕복운동시키는 힘을 생성시키도록 센서용상하액츄에이터쪽으로 출력신호를 출력시키도록 구성된다.That is, as shown in Figure 13, the nitrate measurement sensor 442 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of the input terminal, a sensing signal measuring nitrate is input, and the underwater slide is connected to one side of another input terminal. The ammonia sensor 443 of the type water quality detection sensor module is connected, and a sensing signal measuring ammonia is input, and the pH sensor 444 of the underwater slide type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal, pH ( A sensing signal measuring the hydrogen ion concentration is input, and the water depth temperature sensor 445 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal, and a sensing signal measuring the water depth temperature of the sewage is input. The dissolved oxygen sensor 446 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal, and a sensing signal for sensing the amount of air (oxygen) injected into the sewage is input, and the underwater slide is connected to one side of another input terminal. The water level sensor 447 of the type water quality detection sensor module is connected, and a sensing signal that measures the height of the sewage flowing into the oxidation port and the height of the sewage in the final sedimentation tank is input, and an underwater slide-type water quality detection sensor is installed on one side of another input terminal. The pressure sensor 448 of the module is connected, and a sensing signal measuring the pressure of the sewage is input, and the sewage inflow pump of the anaerobic tank is connected to one side of the output terminal, so that the sewage inflow pump (11) flows into the anaerobic tank. An output signal is output to one side of the other output terminal, and a mixer 12 of the anaerobic tank is connected to one side of the other output terminal to output an output signal toward the mixer so that the microbial sludge returned from the final sedimentation tank and the incoming sewage are mixed. An internal return pump (22a) is connected to the aerobic oxidation port and outputs an output signal toward the internal return pump to return the sewage in the aerobic oxidation port to the anoxic oxidation port. An anaerobic transfer pump (31) is connected to one side of another output terminal, and the final An output signal is output toward the anaerobic tank transfer pump to transfer the return sludge branched from the sludge discharge pipe of the sedimentation tank to the anaerobic tank, and a surplus sludge pump 32 is connected to one side of another output terminal to transfer excess sludge through the surplus sludge transfer pipe. An output signal is output to the surplus sludge pump to be transferred to the thickening tank, and the air supply blower 221 of the buoy-type upper stirring module is connected to one side of another output terminal to suck in external air to the venturi-type 4-channel air injection ejector unit. An output signal is output toward the air supply blower to supply air, and the propeller driving motor 320 of the propeller-type lower layer stirring module is connected to one side of another output terminal, forming a water channel and flow rate in the sewage water of the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone. While doing so, an output signal is output toward the propeller drive motor to agitate the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water, and the upper and lower actuator 420 for the sensor of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another output terminal, and the multi-sensor unit It is configured to output an output signal to the up and down actuator for the sensor to generate a force that moves the slide bar up and down.
상기 스마트제어부(500)는 도 14에 도시한 바와 같이, 용존산소농도조절제어부(510), 반송슬러지재순환조절제어부(520), MLSS농도조절제어부(530), 산화구 맞춤형 순환루프제어부(540)로 구성된다.As shown in FIG. 14, the smart control unit 500 includes a dissolved oxygen concentration control unit 510, a returned sludge recirculation control unit 520, an MLSS concentration control unit 530, and an oxidation port customized circulation loop control unit 540. It is composed.
첫째, 본 발명에 따른 용존산소농도조절제어부(510)에 관해 설명한다.First, the dissolved oxygen concentration control unit 510 according to the present invention will be described.
상기 용존산소농도조절제어부(510)는 하수 수중의 용존산소를 센싱하면서, 기준설정치를 벗어나면 부표형 상층교반모듈의 구동을 제어시켜 하수 수중의 용존산소 농도를 기준설정치에 맞게 조절시키는 역할을 한다.The dissolved oxygen concentration control unit 510 senses the dissolved oxygen in the sewage water and, if it deviates from the standard setting value, controls the operation of the buoy-type upper agitation module to adjust the dissolved oxygen concentration in the sewage water to the standard setting value. .
즉, 호기성 산화구의 하수 수중에 필요한 산소농도의 조절은 부표형 상층교반모듈의 수중상층교반기의 수중 잠김을 조절해줌으로서 가능하다.In other words, the necessary oxygen concentration in the sewage water of the aerobic oxidation hole can be adjusted by adjusting the underwater immersion of the underwater upper layer agitator of the buoy-type upper layer agitation module.
수중상층교반기가 많이 잠길수록 수중으로의 산소공급은 적어진다.The more the upper underwater agitator is submerged, the less oxygen is supplied to the water.
수중상층교반기의 잠김은 부표몸체와 수중상층교반기 사이에 설치된 수중잠김깊이조절부를 통해 조절할 수가 있다.The immersion of the upper underwater agitator can be adjusted through the underwater immersion depth control unit installed between the buoy body and the upper underwater agitator.
정상적인 작동하에 호기성 산화구의 하수 수중의 용존산소 농도는 0.5mg/ℓ~2.0mg/ℓ가 되어야 하는데, 이 수치는 수중상층교반기가 호기성 산화구 4.5m 상류부근에서 측정한다.Under normal operation, the dissolved oxygen concentration in the sewage water of the aerobic oxidation pit should be 0.5 mg/l to 2.0 mg/l, and this value is measured by the upper water agitator around 4.5 meters upstream of the aerobic oxidation pit.
도 15에 도시한 바와 같이, 평면도상에서 바라본 호기성 산화구의 우측편을 상류로 보고, 중간부위를 중류, 좌측편을 하류로 본다.As shown in Figure 15, the right side of the aerobic oxidation hole viewed from a plan view is viewed as the upstream, the middle portion is viewed as the middle stream, and the left side is viewed as the downstream.
상기 호기성 산화구의 하수 수중의 용존산소 농도가 2.0mg/ℓ보다 높다면 부표형 상층교반모듈의 동력을 낭비하고 있는 것이고, 농도가 0.5mg/ℓ보다 낮다면 수중상층교반기의 수중잠김깊이를 조절하여, 처음보다 하수 수중에 30cm~60cm 더 잠기도록 조절한다.If the dissolved oxygen concentration in the sewage water of the aerobic oxidation hole is higher than 2.0 mg/l, the power of the buoy-type upper layer agitator module is wasted, and if the concentration is lower than 0.5 mg/l, the underwater immersion depth of the underwater upper layer agitator is adjusted. , Adjust so that it is submerged 30cm to 60cm more in sewage water than at first.
이때, 수중상층교반기가 수중속에 적당히 잠기도록 하여 호기성 산화구안에 있는 하수에 포함된 슬러지, 또는 미생물 슬러지가 호기성 산화구 바닥에 침전되지 않도록 설정한다.At this time, the upper submersible agitator is set to be adequately immersed in water so that sludge contained in sewage or microbial sludge in the aerobic oxidation pit does not settle at the bottom of the aerobic oxidation pit.
또한 수중잠김깊이조절부를 통해 한번에 바로 수중에 깊게 잠기지 않고, 30cm~60cm간격으로 수중에 천천히 잠기도록 설정한다. 본 발명에 따른 부표형 상층교반모듈의 수중상층교반기의 최저 잠김 허용수치~최고 잠김 허용수치는 하수의 수면을 기준으로 50cm~200cm로 설정된다.In addition, the underwater immersion depth control unit is set so that it is not deeply immersed in the water all at once, but is slowly submerged in the water at intervals of 30cm to 60cm. The lowest allowable submersion value and the highest permissible submergence value of the underwater upper layer agitator of the buoy-type upper agitation module according to the present invention are set to 50 cm to 200 cm based on the water surface of the sewage.
둘째, 본 발명에 따른 반송슬러지재순환조절제어부(520)에 관해 설명한다.Second, the returned sludge recirculation control unit 520 according to the present invention will be described.
상기 반송슬러지재순환조절제어부(520)는 입력되는 최종침전조의 수위를 센싱한 센싱신호가 기준설정치를 넘게되면, 최종침전조 상부의 청등수를 처리조로 방류시키고, 최종침전조 하부측의 슬러지를 혐기조로 이송과 함께, 농축조 이송로 이송시켜 반송슬러지를 재순환조절하여 기준설정치에 맞게 조절시키는 역할을 한다.When the input sensing signal for sensing the water level of the final settling tank exceeds the standard set value, the returned sludge recirculation control unit 520 discharges the clear water from the upper part of the final settling tank into the treatment tank and transfers the sludge from the lower side of the final settling tank to the anaerobic tank. In addition, it plays a role in controlling the recirculation of the returned sludge by transferring it to the concentration tank to meet the standard setting value.
이는 최종침전조의 슬러지층이 쌓이고, 슬러지로부터 CO2가스, N2가스가 상승하여 침전웨어를 넘치는 것을 방지한다.This prevents the sludge layer in the final settling tank from accumulating and CO2 gas and N2 gas rising from the sludge and overflowing the settling ware.
즉, 최종침전조의 슬러지층이 쌓이고, 슬러지로부터 CO2가스, N2가스가 상승하여 침전웨어를 넘을 것 같으면 슬러지 반송율을 높이도록 한다.In other words, if the sludge layer in the final settling tank accumulates and CO2 gas and N2 gas rise from the sludge and are likely to exceed the settling weir, the sludge return rate should be increased.
이때, 현재 반송슬러지량의 측정은 다음의 수학식 1과 같이 연산한다.At this time, the measurement of the current amount of returned sludge is calculated as follows:
여기에서, Q는 유입하수량(m3/hr)이고, q1은 설정된 처음 반송슬러지량(m3/hr)이며, SVF는 반송슬러지량 용량지수를 나타낸다.Here, Q is the inflow sewage amount (m 3 /hr), q 1 is the initial set returned sludge amount (m 3 /hr), and SVF represents the returned sludge volume capacity index.
여기서, SVF는 30분간의 슬러지 침전도 시험후에 슬러지가 차지하는 용량지수를 의미한다.Here, SVF refers to the capacity index occupied by sludge after a 30-minute sludge sedimentation test.
일예로, 30분간의 침전후 1000mℓ 비커에 슬러지 고형물이 600mℓ를 차지하고 있다면 SVF = 600mℓ/1000mℓ =0.6이 된다.For example, if sludge solids occupy 600 mℓ in a 1000 mℓ beaker after 30 minutes of settling, SVF = 600 mℓ/1000 mℓ = 0.6.
본 발명에 따른 반송슬러지재순환조절제어부에서는 SVF가 증가됨에 따라 슬러지 반송비율도 증가시켜 주도록 설정한다.The returned sludge recirculation control unit according to the present invention sets the sludge return ratio to increase as the SVF increases.
즉, 유입하수량 2 Q ∼ 3 Q, 설정된 처음 반송슬러지량, 반송슬러지량 용량지수에다가, 실시간 측정된 최종침전조의 수위센싱신호를 기반으로, 기준으로 설정된 슬러지 반송비율(1)보다 0.8~0.9에 이르면, 바로 슬러지 배출관 오픈, 침전조반송펌프 구동, 잉여슬러지펌프 구동제어로, 미생물슬러지 혐기조 이송과, 잉여슬러지 농축조 이송을 통해 반송슬러지를 재순환조절시킨다.That is, based on the inflow sewage amount 2 Q ~ 3 Q, the set initial return sludge amount, the return sludge capacity index, and the water level sensing signal of the final sedimentation tank measured in real time, the sludge return ratio (1) set as a standard is 0.8 to 0.9. As early as possible, recirculation of the returned sludge is controlled by immediately opening the sludge discharge pipe, driving the sedimentation tank return pump, and controlling the operation of the surplus sludge pump, transferring the microbial sludge to the anaerobic tank, and transferring the excess sludge to the thickening tank.
이처럼, 본 발명에 따른 반송슬러지재순환조절제어부를 통해, 입력되는 최종침전조의 수위를 센싱한 센싱신호가 기준범위를 넘게되면, 최종침전조를 자동구동시켜, 상부의 청등수를 처리조로 방류시키고, 하부측의 슬러지를 슬러지 배출관 오픈, 침전조반송펌프 구동, 잉여슬러지펌프 구동제어로, 미생물슬러지 혐기조 이송과, 잉여슬러지 농축조 이송을 통해 반송슬러지를 재순환조절시킴으로서, 최종침전조의 슬러지층이 상승하여 침전웨어를 넘치는 현상을 70% 이하로 낮출 수 있다.In this way, when the sensing signal for sensing the water level of the final settling tank input through the returned sludge recirculation control unit according to the present invention exceeds the standard range, the final settling tank is automatically driven to discharge the upper clear water into the treatment tank, and the lower By opening the sludge discharge pipe on the side, controlling the operation of the sedimentation tank return pump, and controlling the operation of the surplus sludge pump, the return sludge is recirculated through transfer to the microbial sludge anaerobic tank and transfer to the surplus sludge thickener, so that the sludge layer in the final sedimentation tank rises, causing sedimentation wear. The overflow phenomenon can be reduced to less than 70%.
셋째, 본 발명에 따른 MLSS농도조절제어부(530)에 관해 설명한다.Third, the MLSS concentration control unit 530 according to the present invention will be described.
상기 MLSS농도조절제어부(530)는 슬러지농도센서로부터 전달되는 호기성산화구의 하수 수중에 있는 슬러지농도가 기준설정치보다 높으면, 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여 용존산소를 낮추고, 슬러지농도가 기준설정치보다 낮으면, 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여, 호기성 산화구의 질산화 반응을 높여, 슬러지농도를 기준설정치에 맞도록 조절시키는 역할을 한다.If the sludge concentration in the sewage water of the aerobic oxidation port transmitted from the sludge concentration sensor is higher than the standard setting value, the MLSS concentration control unit 530 controls the operation of the buoy-type upper agitation module and the propeller-type lower agitation module to lower the dissolved oxygen. , If the sludge concentration is lower than the standard setting value, the operation of the buoy-type upper layer agitation module and the propeller-type lower layer agitation module is controlled to increase the nitrification reaction in the aerobic oxidation zone, thereby controlling the sludge concentration to meet the standard setting value.
여기서, MLSS농도의 기준설정치는 호기성 산화구의 슬러지(MLSS) 농도로서 3,500 ㎎/ℓ ∼ 6,000 ㎎/ℓ로 설정된다.Here, the standard setting value of the MLSS concentration is the sludge (MLSS) concentration of the aerobic oxidation zone and is set to 3,500 mg/l to 6,000 mg/l.
상기 MLSS(Mixed Liquor suspended solids)는 호기성 산화구 내의 현탁고형물(suspended solid, SS) 농도를 말한다. 이는 대부분 미생물과 미생물로 분해되지 않는 부유물질로 구성된다. 미생물이 먹고 살려면 유기오염물질을 먹고 에너지로 성장한다. MLSS는 이 미생물의 양이다.The MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) refers to the concentration of suspended solids (SS) in the aerobic oxidation zone. It consists mostly of microorganisms and suspended solids that do not decompose into microorganisms. In order for microorganisms to survive, they eat organic pollutants and use them as energy to grow. MLSS is the amount of these microorganisms.
이것을 F/M비, 즉 Food 대 미생물 비율이다.This is the F/M ratio, that is, the food to microorganism ratio.
적절한 수준의 F/M비를 유지할 때 미생물은 많은 음식을 소비할 수 있다. When maintaining an appropriate level of F/M ratio, microorganisms can consume a lot of food.
MLSS가 너무 높으면, 벌킹과 산화구 고도처리장이 과부하되고, 하수 수중 상부에 두꺼운 거품이 생성된다. 이때 MLSS농도조절제어부에서는 용존산소를 낮추어 질산화률 감소에 따른 슬러지 침강성 불량을 방지한다.If the MLSS is too high, the bulking and oxidation pit advanced treatment plants will be overloaded and thick foam will be generated at the top of the sewage water. At this time, the MLSS concentration control unit lowers the dissolved oxygen to prevent poor sludge settling due to a decrease in the nitrification rate.
MLSS가 너무 낮으면 하수에 유기오염물이 충분이 제거되지 않은 것으로 보아, MLSS농도조절제어부에서는 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여, 호기성 산화구의 질산화 반응을 높여, 슬러지농도를 기준설정치에 맞도록 조절시킨다.If the MLSS is too low, organic contaminants in the sewage are not sufficiently removed. Therefore, the MLSS concentration control unit controls the operation of the buoy-type upper agitation module and the propeller-type lower agitation module to increase the nitrification reaction in the aerobic oxidation zone to increase the sludge concentration. Adjust to match the standard setting value.
여기서, MLSS가 너무 낮을때 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동 제어는 다음과 같다.Here, when the MLSS is too low, the driving control of the buoy-type upper layer agitation module and the propeller-type lower layer agitation module is as follows.
즉, 1차로 부표형 상층교반모듈의 수중상층교반기의 수중 잠김을 조절한 후, 모터회전속도를 높여 수중내의 용존산소농도를 높인다.That is, after first controlling the underwater immersion of the underwater upper layer agitator of the buoy-type upper agitating module, the motor rotation speed is increased to increase the dissolved oxygen concentration in the water.
2차로, 프로펠러형 하층교반모듈의 프로펠러구동모터 회전속도를 높여서, 하수 하층의 유속을 높여, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망에 슬러지스크린절삭되는 슬러지절삭율을 높이도록 구동시킨다. Second, the rotation speed of the propeller drive motor of the propeller-type lower layer agitation module is increased to increase the flow rate of the lower layer of sewage, and the sludge screen cutting rate of the sludge screen cutting on the screen network of the double-arm spread type sludge screen cutting module is increased.
이때, 슬러지절삭율이 높아지면, 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나누어져서 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)이 증가하여 분해가 용이하게 할 수 있고, 이로 인해 기존에 비해 미생물접촉분위기를 통한 미생물활성화율을 80% 향상시킬 수 있다.At this time, when the sludge cutting rate is increased, large lumps of sludge are cut and divided into small pieces, and the specific surface area of the sludge, which becomes the food (substrate) for digestive microorganisms, increases, making decomposition easier. As a result, the microbial activation rate through the microbial contact atmosphere can be improved by 80% compared to the existing method.
넷째, 본 발명에 따른 산화구 맞춤형 순환루프제어부(540)에 관해 설명한다.Fourth, the oxidation hole customized circulation loop control unit 540 according to the present invention will be described.
상기 산화구 맞춤형 순환루프제어부(540)는 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 통해 무산소 산화구의 유속을 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시키고, 부표형 상층교반모듈의 구동을 통해 호기조 산화구의 하수를 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시킨 후, 24시간~60시간이라는 미생물슬러지 체류시간을 갖도록 분위기를 형성시키는 역할을 한다.The oxidation hole-customized circulation loop control unit 540 rotates the flow rate of the anoxic oxidation zone at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec in one direction through driving the propeller-type lower layer stirring module, and operates the oxic tank oxidation zone through driving the buoy-type upper layer stirring module. After rotating the sewage in a one-way loop at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec, it serves to create an atmosphere so that the microbial sludge has a retention time of 24 to 60 hours.
이로 인해, 무산소 산화구를 통한 루프회전과 호기조 산화구를 통한 루프회전을 수질상태에 따라 24시간~60시간동안 맞춤형 순환루프방식으로 순환시킬 수 있어, 24시간~60시간이라는 미생물슬러지 체류시간를 형성하여, 냄새가 없고, 암모니아의 질산화를 80% 향상시킬 수 있으며, 슬러지에서 발생되는 CO2가스, N2가스로 인해, 최종 침전조의 슬러지부피가 부풀어올라 슬러지가 웨어를 넘는 슬러지 팽윤현상을 기존에 비해 70% 이하로 낮출 수 있다.As a result, the loop rotation through the anoxic oxidation port and the loop rotation through the aerobic oxidation port can be circulated in a customized circulation loop method for 24 to 60 hours depending on the water quality, forming a microbial sludge residence time of 24 to 60 hours. There is no odor, and the nitrification of ammonia can be improved by 80%. Due to the CO2 gas and N2 gas generated from the sludge, the sludge volume in the final sedimentation tank swells, and the sludge swelling phenomenon where the sludge exceeds the wear is reduced by 70% or less compared to before. It can be lowered to .
이하, 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, the specific operation process of the three-effect type new oxidation hole advanced treatment device consisting of the sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention will be described.
도 18은 본 발명에 따른 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리방법의 구체적인 동작과정을 도시한 순서도에 관한 것이다.Figure 18 is a flowchart showing the specific operation process of the three-effect type new oxidation hole advanced treatment method consisting of the sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect according to the present invention.
먼저, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 슬라이드식으로 결합시켜 형성시킨다(S10).First, the double-arm spread type sludge screen cutting module is formed by spreading it in an upright structure with both arms on the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone and combining them in a slide manner (S10).
즉, 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 일체형으로 형성된 슬라이드형 지지프레임에 PGA형 스크린망을 탄력성있게 지지하는 스크린망지지바가 슬라이드 안내되면서 결합된다.That is, the screen net support bar, which elastically supports the PGA-type screen net, is slidably coupled to the slide-type support frame formed integrally on the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole.
이때, 무산소 산화구와 호기성 산화구에는 하수가 유입되기 전이거나, 또는 바닥면에 슬러지만 남겨있는 상태이므로, 크레인을 통해 슬라이드식으로 결합시켜 형성시킬 수 있다.At this time, since the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole are in a state where sewage has not flowed in, or only sludge is left on the bottom, they can be formed by combining them in a sliding manner using a crane.
다음으로, 도 15에 도시한 바와 같이, 스마트제어부의 제어신호에 따라 하수 유입펌프를 구동시켜, 하수유입관을 통해 혐기성조로 하수가 유입되도록 하고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 혐기조이송펌프를 구동시켜, 반송슬러지 이송관을 통해 최종 침전조의 저부에 침전된 미생물 슬러지가 혐기성조 내부로 유입되도록 한다(S20).Next, as shown in FIG. 15, the sewage inflow pump is driven according to the control signal from the smart control unit to allow sewage to flow into the anaerobic tank through the sewage inlet pipe, and the anaerobic tank transfer pump is driven according to the control signal from the smart control unit. This causes the microbial sludge settled at the bottom of the final sedimentation tank to flow into the anaerobic tank through the return sludge transfer pipe (S20).
이 유입된 하수와 미생물 슬러지는 혐기성조 내부의 믹서기로 혼합되어 혐기성 상태의 유지가 이루어지게 되는 것이며, 이로인해 미생물 슬러지에 존재하는 POLY-P 미생물이 혐기성상태에서 인을 토해내게 됨은 물론 유입하수의 유기탄소원을 조기에 흡착시키게 되고, 또한 사상균 발생을 억제하게 된다.The inflow sewage and microbial sludge are mixed with a mixer inside the anaerobic tank to maintain an anaerobic state. This causes POLY-P microorganisms present in the microbial sludge to vomit out phosphorus in an anaerobic state, as well as to inflow sewage. Organic carbon sources are adsorbed at an early stage and the development of filamentous fungi is suppressed.
여기서, 반송되는 미생물 슬러지는 하수량의 60 ∼ 100 %까지 반송하여 유입원수와 혼합됨으로써 다음 단계인 무산소 산화구에서 탈질을 추구하는데 보다 효과적으로 작용하게 된다.Here, the returned microbial sludge is returned up to 60 to 100% of the sewage volume and mixed with the inflow raw water, thereby acting more effectively in pursuing denitrification in the anoxic oxidation hole, which is the next step.
다음으로, 혐기성조에서 충분히 혼합된 하수 및 슬러지는 무산소 산화구로 이송된다(S30).Next, the sewage and sludge sufficiently mixed in the anaerobic tank are transferred to the anoxic oxidation zone (S30).
이때, 무산소 산화구에서는 무산소 상태에서 탈질을 행하게 된다.At this time, in the anoxic oxidation zone, denitrification is performed under anoxic conditions.
다음으로, 탈질을 유도하기 위해 무산소 산화구에 설치된 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈은 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시킨다(S40).Next, in order to induce denitrification, the double-arm spread type sludge screen cutting module installed in the anoxic oxidation hole is formed in a double-armed upright structure on the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole, and the sludge contained in the inflowing sewage with the power of the flowing sewage is formed. The sludge screen is cut by passing it through a screen net (S40).
다음으로, 탈질을 유도하기 위해 무산소 산화구에 설치된 프로펠러형 하층교반모듈은 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시킨다(S40). Next, the propeller-type lower layer agitation module installed in the anoxic oxidation port to induce denitrification is driven according to the control signal from the smart control unit, forming a water channel and flow rate flowing in one direction, and agitating the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water ( S40).
이는 산소 공급없이 하수와 미생물슬러지를 수중 하층에서 교반시키고, 회전속도는 스마트제어부의 제어신호에 따라 5 ∼ 50 rpm으로 운행된다.This stirs sewage and microbial sludge in the lower layer of water without supplying oxygen, and the rotation speed is operated at 5 to 50 rpm according to the control signal from the smart control unit.
다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 수중슬라이드형 수질감지센서모듈이 구동되어, 무산소 산화구의 슬러지(MLSS) 농도를 센싱시킨 후, 무산소 산화구의 탈질화를 통해 기준 설정치의 슬러지(MLSS) 농도에 유지되도록 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈을 구동제어시킨다(S50).Next, the underwater slide-type water quality detection sensor module is driven according to the control signal from the smart control unit to sense the sludge (MLSS) concentration in the anoxic oxidation zone, and then adjusts the sludge (MLSS) concentration to the standard set value through denitrification in the anoxic oxidation zone. The buoy-type upper layer agitation module and the propeller-type lower layer agitation module are driven and controlled so that they are maintained (S50).
이때, 무산소 산화구의 슬러지(MLSS) 농도가 3,500 ㎎/ℓ ∼ 6,000 ㎎/ℓ로 유지되도록 구동된다.At this time, the sludge (MLSS) concentration of the anoxic oxidation zone is operated to maintain 3,500 mg/l to 6,000 mg/l.
즉, 스마트제어부의 MLSS농도조절제어부(530)에서는 슬러지농도센서로부터 전달되는 호기성산화구의 하수 수중에 있는 슬러지농도가 기준설정치보다 높으면, 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여 용존산소를 낮추고, 슬러지농도가 기준설정치보다 낮으면, 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여, 호기성 산화구의 질산화 반응을 높여, 슬러지농도를 기준설정치에 맞도록 조절시킨다. That is, if the sludge concentration in the sewage water of the aerobic oxidation port transmitted from the sludge concentration sensor is higher than the standard setting value, the MLSS concentration control unit 530 of the smart control unit controls the operation of the buoy-type upper agitation module and the propeller-type lower agitation module. Dissolved oxygen is lowered, and if the sludge concentration is lower than the standard setting value, the operation of the buoy-type upper layer agitation module and the propeller-type lower layer agitation module is controlled to increase the nitrification reaction in the aerobic oxidation hole to adjust the sludge concentration to the standard setting value.
상기 MLSS가 너무 높으면, 벌킹과 산화구 고도처리장이 과부하되고, 하수 수중 상부에 두꺼운 거품이 생성된다. 이때 MLSS농도조절제어부에서는 용존산소를 낮추어 질산화률 감소에 따른 슬러지 침강성 불량을 방지한다.If the MLSS is too high, the bulking and oxidation pit advanced treatment plants are overloaded, and thick foam is generated at the top of the sewage water. At this time, the MLSS concentration control unit lowers the dissolved oxygen to prevent poor sludge settling due to a decrease in the nitrification rate.
MLSS가 너무 낮으면 하수에 유기오염물이 충분이 제거되지 않은 것으로 보아, MLSS농도조절제어부에서는 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동을 제어하여, 호기성 산화구의 질산화 반응을 높여, 슬러지농도를 기준설정치에 맞도록 조절시킨다.If the MLSS is too low, organic contaminants in the sewage are not sufficiently removed. Therefore, the MLSS concentration control unit controls the operation of the buoy-type upper agitation module and the propeller-type lower agitation module to increase the nitrification reaction in the aerobic oxidation zone to increase the sludge concentration. Adjust to match the standard setting value.
여기서, MLSS가 너무 낮을때 부표형 상층교반모듈과 프로펠러형 하층교반모듈의 구동 제어는 다음과 같다.Here, when the MLSS is too low, the driving control of the buoy-type upper layer agitation module and the propeller-type lower layer agitation module is as follows.
즉, 1차로 부표형 상층교반모듈의 수중상층교반기의 수중 잠김을 조절한 후, 모터회전속도를 높여 수중내의 용존산소농도를 높인다.That is, after first controlling the underwater immersion of the underwater upper layer agitator of the buoy-type upper agitating module, the motor rotation speed is increased to increase the dissolved oxygen concentration in the water.
2차로, 프로펠러형 하층교반모듈의 프로펠러구동모터 회전속도를 높여서, 하수 하층의 유속을 높여, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 스크린망에 슬러지스크린절삭되는 슬러지절삭율을 높이도록 구동시킨다. Second, the rotation speed of the propeller drive motor of the propeller-type lower layer agitation module is increased to increase the flow rate of the lower layer of sewage, and the sludge screen cutting rate of the sludge screen cutting on the screen network of the double-arm spread type sludge screen cutting module is increased.
이때, 슬러지절삭율이 높아지면, 큰 덩어리의 슬러지가 절삭되어 잘게 나누어져서 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)이 증가하여 분해가 용이하게 할 수 있고, 이로 인해 기존에 비해 미생물접촉분위기를 통한 미생물활성화율을 80% 향상시킬 수 있다.At this time, when the sludge cutting rate is increased, large lumps of sludge are cut and divided into small pieces, and the specific surface area of the sludge, which becomes the food (substrate) for digestive microorganisms, increases, making decomposition easier. As a result, the microbial activation rate through the microbial contact atmosphere can be improved by 80% compared to the existing method.
이때, 무산소 산화구에서 질산성질소(NO3-N)을 탈질시키도록 분위기를 형성시킨다.At this time, an atmosphere is created to denitrify nitrate nitrogen (NO 3 -N) in the anoxic oxidation hole.
즉, 무산소 산화구의 특징은 무산소 산화구의 구조물 옹벽이 호기성 산화구의 구조물 통벽사이로 유입유속 바플을 사용하여 탈질된 하수가 호기성 산화구로 유입되는 것이 보다 용이하게 이루어지도록 구성한 것이며, 스마트 제어부의 제어에 따라 호기성 산화구에서 무산소 산화구로 하수가 월류되는 현상을 막아 효율의 극대화를 도모한 것으로서, 무산소 산화구 측으로 이송된 하수는 무산소 산화구를 통과하는 동안 하수에 잔존하는 질산성질소(NO3-N)을 탈질시키게 된다.In other words, the characteristic of the anoxic oxidation pit is that the structural retaining wall of the anoxic oxidation pit uses an inflow baffle between the structural barrel walls of the aerobic oxidation pit to make it easier for denitrified sewage to flow into the aerobic oxidation pit, and the aerobic oxidation area is controlled by the smart controller. This aims to maximize efficiency by preventing the overflow of sewage from the oxidation port to the anoxic oxidation port. As the sewage transferred to the anoxic oxidation port passes through the anoxic oxidation port, nitrate nitrogen (NO 3 -N) remaining in the sewage is denitrified. .
다음으로, 탈질이 이루어진 하수가 유입유속 바플을 통해 호기성 산화구로 유입되도록 하고, 그 유입된 하수는 스마트제어부의 제어신호에 따라 호기성 산화구 내부에 설치된 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200)을 구동시켜, 공기와 하수가 접촉되도록 하여 호기성 상태의 유지가 되도록 제어한다(S60).Next, the denitrified sewage is allowed to flow into the aerobic oxidation hole through the inflow baffle, and the inflow sewage is divided into a double-arm spreadable sludge screen cutting module (100), a float type, installed inside the aerobic oxidation hole according to the control signal from the smart control unit. The upper stirring module 200 is driven to control air and sewage to come into contact and maintain an aerobic state (S60).
여기서, 상기 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200)가 상류 일측, 하류 일측에 따라 하수의 원활한 흐름과 충분한 공기량의 공급이 이루어지게 되는 것이다.Here, the double-arm spread type sludge screen cutting module 100 and the buoy-type upper layer agitation module 200 ensure a smooth flow of sewage and a sufficient supply of air depending on the upstream side and the downstream side.
이때, DO 농도는 3 ∼ 5 ㎎/ℓ로 자동 유지된다.At this time, the DO concentration is automatically maintained at 3 to 5 mg/l.
상기 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)은 도 16에 도시한 바와 같이, 무산소 산화구와 호기성 산화구의 상류 일측, 하류 일측에서 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시킨다.As shown in FIG. 16, the double-arm unfolding type sludge screen cutting module 100 is formed in a plurality by unfolding in an upright structure with both arms on one side upstream and one side downstream of the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone, so that the sludge screen cutting module 100 that flows in with the force of the flowing sewage The sludge contained in sewage is passed through a screen net and the sludge screen is cut.
이때, PGA형 스크린망의 PGA(Poℓy-γ-gℓutamic acid)가 스크린망에 통과되어 슬러지스크린절삭된 슬러지 표면에 카르복실기 그룹의 음이온을 부착 또는 첨가시키는 효과를 얻을 수가 있어, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가된 슬러지가 양이온 미생물과 흡착이 잘 되도록 할 수 있고, 이로 인해, 미생물접촉분위기 활성화율을 기존에 비해 1.5배~2배로 높일 수 있다.At this time, the PGA (Poℓy-γ-gℓutamic acid) of the PGA-type screen network passes through the screen network to achieve the effect of attaching or adding anions of the carboxyl group to the surface of the sludge screen cut sludge, thereby attaching or adding anions of the carboxyl group. The added sludge can be easily adsorbed with cationic microorganisms, and as a result, the activation rate of the microbial contact atmosphere can be increased by 1.5 to 2 times compared to the existing one.
그리고, 부표형 상층교반모듈(200)은 무산소 산화구와 호기성 산화구의 상류 일측, 하류 일측에서 유속상에 부유한 상태에서 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 통해 슬러지스크린절삭된 슬러지와 하수쪽에 공기를 공급하여 심층포기와 동시에, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반시킨다.In addition, the buoy-type upper layer stirring module 200 forms a waterway and flow velocity flowing in one direction while floating in the flow rate on one side upstream and one side downstream of the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and uses a double-arm spread type sludge screen cutting module. Air is supplied to the cut sludge and sewage through the sludge screen to agitate the sewage and microbial sludge in the upper layer of the water at the same time as deep aeration.
이때, 스마트제어부에서는 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200)을 구동시킨 후, 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400)을 구동시켜, 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 용존산소센서로부터, 하수에 주입된 공기(산소)주입량을 센싱하는 센싱신호를 입력받아, DO농도가 3 ∼ 5 ㎎/ℓ에 이르면, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100), 부표형 상층교반모듈(200)의 구동을 스톱시킨다.At this time, the smart control unit operates the double-arm spread type sludge screen cutting module (100) and the buoy-type upper layer agitation module (200), and then drives the underwater slide-type water quality detection sensor module (400) to produce an underwater slide-type water quality detection sensor module. A sensing signal for sensing the amount of air (oxygen) injected into the sewage is input from the dissolved oxygen sensor, and when the DO concentration reaches 3 to 5 mg/l, the two-arm spread type sludge screen cutting module 100, buoy-type upper layer Stop driving the stirring module 200.
다음으로, 도 17에 도시한 바와 같이, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)을 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에서 탈착시킨다(S70).Next, as shown in FIG. 17, the double-arm spread type sludge screen cutting module 100 is detached from the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port (S70).
이는 슬라이드식 부착방식으로 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 설치되어, 슬러지스크린절삭시키다가, 전체 고도처리시간 중 3시간~5시간이 지나면, 크레인을 통해 슬라이드식 탈착방식으로, 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에서 탈착시킨다.It is installed on the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole in a slide-type attachment method to cut the sludge screen. After 3 to 5 hours of the total advanced treatment time, it is installed on the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole using a slide-type detachment method through a crane. Detach.
일정한 사이즈로 잘게 절삭된 슬러지가 미생물과 접촉되어, 흐르는 하수의 힘을 따라 둥둥 떠다니면서 소화미생물의 먹이가 되어, 슬러지 분해가 용이해 지도록 하고, PGA형 스크린망에 PGA(Poly-γ-glutamic acid) 코팅액을 분사시켜, 카르복실기 그룹의 음이온 부착 또는 첨가효율을 높이도록 하기 위함이다.The sludge, finely cut to a certain size, comes into contact with microorganisms and floats along with the force of the flowing sewage, becoming food for digestive microorganisms, making it easier to decompose the sludge. PGA (Poly-γ-glutamic acid) is added to the PGA-type screen net. ) This is to increase the efficiency of attachment or addition of anions to the carboxyl group by spraying the coating liquid.
다음으로, 스마트제어부의 제어신호에 따라 호기성 산화구 측으로 유입된 하수를 다시 내부반송펌프의 구동에 의해 무기성 산화구로 반송시킨다(S80).Next, according to the control signal from the smart controller, the sewage flowing into the aerobic oxidation zone is returned to the inorganic oxidation zone by driving the internal return pump (S80).
이때 반송량은 유입하수량의 2 Q ∼ 3 Q로 하고, 호기성 산화구의 슬러지(MLSS) 농도는 3,500 ㎎/ℓ ∼ 6,000 ㎎/ℓ로 유지되도록 설정된다.At this time, the return amount is set to be 2 Q to 3 Q of the inflow sewage amount, and the sludge (MLSS) concentration in the aerobic oxidation zone is set to be maintained at 3,500 mg/l to 6,000 mg/l.
상기 호기성 산화구 측으로 유입된 하수가 다시 내부반송펌프의 구동에 의해 유입유속 바플을 통해 무기성 산화구로 반송되도록 하는 것은 호기성 산화구에 유입된 하수에 잔존할 수 있는 잔류 질소(NO3 -N) 및 유기물을 보다 효과적으로 처리 및 제거하는 것과 탈질시 필요한 유기탄소원을 추가 공급시키는데 그 목적이 있다.The sewage flowing into the aerobic oxidation hole is returned to the inorganic oxidation hole through the inflow baffle by driving the internal return pump, thereby removing residual nitrogen (NO 3 -N) and organic matter that may remain in the sewage flowing into the aerobic oxidation hole. The purpose is to more effectively treat and remove nitrification and to additionally supply organic carbon sources needed for denitrification.
다음으로, 호기성 산화구에서 고도처리가 된 하수는 스마트제어부의 제어신호에 따라 하수처리관을 통해 최종 침전조로 송출시킨다(S90).Next, the highly treated sewage from the aerobic oxidation hole is sent to the final sedimentation tank through the sewage treatment pipe according to the control signal from the smart controller (S90).
여기서, 호기성 산화구에서 고도처리가 된다는 것은 충분한 질산화 및 미생물의 활성화, 미생물 보유량으로 인해, 고도처리가 되는 것을 말하고, 호기성 산화구의 슬러지(MLSS) 농도는 3,500 ㎎/ℓ ∼ 6,000 ㎎/ℓ로 유지되고, DO 농도는 3 ∼ 5 ㎎/ℓ로 유지되는 것을 말한다.Here, advanced treatment in the aerobic oxidation zone refers to advanced treatment due to sufficient nitrification, activation of microorganisms, and retention of microorganisms, and the sludge (MLSS) concentration in the aerobic oxidation zone is maintained at 3,500 mg/l to 6,000 mg/l. , DO concentration is maintained at 3 to 5 mg/l.
끝으로, 도 17에 도시한 바와 같이, 스마트제어부의 제어신호에 따라 최종 침전조로 송출된 하수는 상기 최종 침전조에서 청등수와 슬러지의 고액분리가 이루어지게 되고, 상기 청등수는 방류되고 슬러지는 침전지 반송펌프에 의해 반송슬러지 이송관을 통해 혐기성조로 반송되며 잉여슬러지는 잉여슬러지 펌프에 의해 잉여슬러지 이송관을 통해 농축조로 이송되어 탈수 처리된다(S100).Finally, as shown in FIG. 17, the sewage discharged to the final settling tank according to the control signal from the smart control unit undergoes solid-liquid separation of clear water and sludge in the final settling tank, the clear water is discharged, and the sludge is transferred to the settling tank. It is returned to the anaerobic tank through the return sludge transfer pipe by the return pump, and the surplus sludge is transferred to the thickening tank through the surplus sludge transfer pipe by the surplus sludge pump and dewatered (S100).
즉, 스마트제어부의 반송슬러지재순환조절제어부(520)에서는 입력되는 최종침전조의 수위를 센싱한 센싱신호가 기준설정치를 넘게되면, 최종침전조 상부의 청등수를 처리조로 방류시키고, 최종침전조 하부측의 슬러지를 혐기조로 이송과 함께, 농축조 이송로 이송시켜 반송슬러지를 재순환조절하여 기준설정치에 맞게 조절시킨다.In other words, when the input sensing signal for sensing the water level of the final settling tank exceeds the standard set value, the returned sludge recirculation control unit 520 of the smart control unit discharges the clear water from the upper part of the final settling tank into the treatment tank and sludge from the lower side of the final settling tank. Along with being transferred to the anaerobic tank, it is transferred to the concentrate tank and the returned sludge is recirculated to adjust to the standard set value.
1 : 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치
10 : 혐기성조
20 : 산화구
30 : 최종 침전조
100 : 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈
200 : 부표형 상층교반모듈
300 : 프로펠러형 하층교반모듈
400 : 수중슬라이드형 수질감지센서모듈
500 : 스마트제어부1: Three-effect type new oxygen sphere advanced processing device
10: Anaerobic tank
20: Oxidation sphere
30: final sedimentation tank
100: Double-arm spread sludge screen cutting module
200: Buoy type upper stirring module
300: Propeller type lower layer stirring module
400: Underwater slide type water quality detection sensor module
500: Smart control unit
Claims (8)
일측이 혐기성조와 관으로 연결되고, 타측이 최종 침전조와 하수처리관으로 연결되며, 중간 구획벽에 의해 2계열 1조씩 모두 4계열 2조로 하여 무산소 산화구(21)와 호기성 산화구(22)로 이루어져 유입된 하수를 무산소 상태와 호기성 상태에서 처리하는 산화구(20)와,
산화구에 의해 처리된 하수를 고액분리시키는 최종 침전조(30)로 구성되는 산화구 고도처리장치로 이루어지고,
상기 산화구 고도처리장치는
상기 무산소 산화구와 호기성 산화구 상에 양팔 직립구조로 펼쳐서 복수개로 형성되어, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)과,
양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈의 전단 일측 또는 후단 일측에 위치되고, 유속상에 부유한 상태에서 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈을 통해 슬러지스크린절삭된 슬러지와 하수쪽에 공기를 공급하여 심층포기와 동시에, 하수와 미생물슬러지를 수중 상층 교반시키도록, 부표몸체(210)와, 수중상층교반기(220)로 이루어지는 부표형 상층교반모듈(200)과,
무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에 형성되고, 스마트제어부의 제어신호에 따라 구동되어, 일측방향으로 흘러가는 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키도록, 일자형 프로펠러지지부(310)와, 프로펠러구동모터(320) 그리고, 프로펠러부(330)로 이루어지는 프로펠러형 하층교반모듈(300)과,
부표형 상층교반모듈 일측 또는 최종 침전조 일측에 위치되어, 하수 수중에 슬라이드식으로 내려가 현재 하수의 질산염, 암모니아, 그리고 pH(수소 이온 농도), 온도, 수심, 압력을 측정하는 수중슬라이드형 수질감지센서모듈(400)과,
혐기성조, 산화구, 최종침전조, 부표형 상층교반모듈, 프로펠러형 하층교반모듈, 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 전반적인 동작을 제어하여, 수질을 실시간으로 측정한 후, 수질상태에 따라 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 분사속도, 분사시간과, 프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 회전속도, 회전시간, 그리고, 최종침전조의 구동주기를 조절하여, 용존산소 농도, MLSS농도, 반송슬러지율을 기준설정치에 맞게 자동제어시키는 스마트제어부(500)가 포함되어 구성되는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치에 있어서,
상기 양팔펼침형 슬러지스크린절삭모듈(100)은
두개가 하나의 세트로 이루어져, 산화구 바닥면에 부착고정된 채 직립의 일자형상으로 형성되어, 스크린망지지바가 레일홈을 따라 슬라이드 삽입되도록 안내하면서 외부로 이탈되지 않도록 스크린망지지바를 탄력성있게 지지하는 슬라이드형 지지프레임(110)과,
PGA형 스크린망을 양방향에서 탄력성있게 지지하면서, 슬라이드형 지지프레임에 슬라이드 안내되면서 결합되는 스크린망지지바(120)와,
두께가 0.05mm~0.5mm이고, PGA(Poℓy-γ-gℓutamic acid)가 코팅된 고탄소강선을 가로방향과 세로방향으로 겹쳐서 1cm~10cm의 크기를 갖는 스크린망을 형성시킨 후, 흐르는 하수의 힘과 함께 유입되는 하수에 포함된 슬러지를 스크린망에 통과시켜 슬러지스크린절삭시키는 PGA형 스크린망(130)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치.
An anaerobic tank (10) that maintains an anaerobic state by mixing the sewage flowing in through the sewage inlet pipe and the microbial sludge returned from the final sedimentation tank at the rear end with a blender;
One side is connected to the anaerobic tank and pipe, and the other side is connected to the final sedimentation tank and sewage treatment pipe, and the middle partition wall makes two tanks of four series each, with an anoxic oxidation port (21) and an aerobic oxidation port (22) for inflow. An oxidation port (20) that processes sewage in anoxic and aerobic conditions,
It consists of an oxidation port advanced treatment device consisting of a final settling tank (30) that separates the sewage treated by the oxidation port into solid and liquid,
The oxidation hole advanced processing device is
A two-arm spread type sludge screen cutting module (100) is formed in a plurality by spreading both arms in an upright structure on the anoxic oxidation port and the aerobic oxidation port, and cuts the sludge screen by passing the sludge contained in the sewage flowing in with the force of the flowing sewage through the screen net. )class,
It is located on one side of the front or rear end of the double-arm expansion type sludge screen cutting module, and sludge is cut through the sludge screen through the double-arm expansion type sludge screen cutting module, forming a channel and flow velocity flowing in one direction while floating in the flow rate. and a buoy-type upper layer agitation module (200) consisting of a buoy body (210) and an underwater upper layer agitator (220) to supply air to the sewage side to agitate the sewage and microbial sludge in the upper underwater layer at the same time as deep aeration,
It is formed in the sewage water of the anoxic oxidation hole and the aerobic oxidation hole, and is driven according to the control signal of the smart control unit, forming a water channel and flow rate flowing in one direction, while agitating the sewage and microbial sludge in the lower layer of the water, a straight propeller support part (310) ), a propeller drive motor 320, and a propeller-type lower stirring module 300 consisting of a propeller unit 330,
An underwater slide-type water quality detection sensor that is located on one side of the buoy-type upper stirring module or on one side of the final sedimentation tank and slides down into the sewage water to measure nitrate, ammonia, pH (hydrogen ion concentration), temperature, water depth, and pressure of the current sewage water. module 400,
By controlling the overall operation of the anaerobic tank, oxidation tank, final sedimentation tank, buoy-type upper layer agitation module, propeller-type lower layer agitation module, and underwater slide-type water quality detection sensor module, water quality is measured in real time, and then buoy-type upper layer agitation is performed according to the water quality conditions. Among the components of the module, the injection speed and injection time of the underwater upper layer agitator, the rotation speed and rotation time of the propeller drive motor among the components of the propeller-type lower layer agitation module, and the driving cycle of the final sedimentation tank are adjusted to control the dissolved oxygen concentration, Three-effect type new oxidation hole advanced treatment consisting of sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect, which includes a smart control unit (500) that automatically controls MLSS concentration and returned sludge rate according to standard settings. In the device,
The two-arm spread type sludge screen cutting module (100) is
Two pieces are made up of one set, and are attached and fixed to the bottom of the oxidation hole and formed into an upright straight shape. It guides the screen mesh support bar to be slide-inserted along the rail groove and elastically supports the screen mesh support bar so that it does not fall out. A slide-type support frame (110),
A screen net support bar 120 that elastically supports the PGA-type screen net in both directions and is slide-guided and coupled to the slide-type support frame,
High-carbon steel wires with a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm and coated with PGA (Poℓy-γ-gℓutamic acid) are overlapped in the horizontal and vertical directions to form a screen network with a size of 1 cm to 10 cm, and then the force of flowing sewage is applied. Sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, oxidation hole customized circulation loop control effect, characterized by consisting of a PGA type screen net (130) that cuts the sludge screen by passing the sludge contained in the sewage flowing in through the screen net. A three-effect type new oxygen sphere advanced processing device consisting of.
입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 질산염측정센서(442)가 연결되어, 질산염을 측정한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 암모니아센서(443)가 연결되어, 암모니아를 측정한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 pH센서(444)가 연결되어, pH(수소 이온 농도)를 측정한 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 수심온도센서(445)가 연결되어, 하수의 수심온도를 측정한 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 용존산소센서(446)가 연결되어, 하수에 주입된 공기(산소)주입량을 센싱하는 센싱신호가 입력되며, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 수위센서(447)가 연결되어, 산화구에 유입된 하수의 높이 및 최종침전조의 하수의 높이를 측정하는 센싱신호가 입력되고, 또 다른 입력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 압력센서(448)가 연결되어, 하수의 압력을 측정하는 센싱신호가 입력되며, 출력단자 일측에 혐기성조의 하수 유입펌프가 연결되어, 혐기성조쪽으로 하수를 유입시키도록 하수 유입펌프(11)쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 혐기성조의 믹서기(12)가 연결되어, 최종침전조로부터 반송되는 미생물 슬러지와 유입되는 하수가 혼합되도록 믹서기쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 내부반송펌프(22a)가 연결되어, 호기성산화구에 있는 하수를 무산소 산화구쪽으로 반송시키도록 내부반송펌프쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 혐기조이송펌프(31)가 연결되어, 최종 침전조의 슬러지 배출관으로부터 분기된 반송슬러지를 혐기조로 이송시키도록 혐기조이송펌프쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 잉여슬러지 펌프(32)가 연결되어, 잉여슬러지 이송관을 통해 잉여슬러지가 농축조로 이송되도록 잉여슬러지 펌프쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 부표형 상층교반모듈의 공기공급송풍기(221)가 연결되어, 외부의 공기를 흡입하여 벤츄리형 4채널 공기분사이젝터부로 공기를 공급하도록 공기공급송풍기쪽으로 출력신호를 출력시키고, 또 다른 출력단자 일측에 프로펠러형 하층교반모듈의 프로펠러구동모터(320)가 연결되어, 무산소 산화구와 호기성 산화구의 하수 수중에서 수로와 유속을 형성시키면서, 하수와 미생물슬러지를 수중 하층 교반시키도록 프로펠러 구동모터쪽으로 출력신호를 출력시키며, 또 다른 출력단자 일측에 수중슬라이드형 수질감지센서모듈의 센서용상하액츄에이터(420)가 연결되어, 멀티센서부와 슬라이드바를 상하왕복운동시키는 힘을 생성시키도록 센서용상하액츄에이터쪽으로 출력신호를 출력시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치.
The method of claim 1, wherein the smart control unit 500
The nitrate measurement sensor (442) of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of the input terminal, and the sensing signal measuring nitrate is input, and the ammonia sensor (443) of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of the other input terminal. ) is connected, and a sensing signal measuring ammonia is input, and the pH sensor 444 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal, and a sensing signal measuring pH (hydrogen ion concentration) is input. input, the water depth temperature sensor 445 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal, and a sensing signal measuring the water depth temperature of the sewage is input, and the underwater slide-type water quality sensor module is connected to one side of another input terminal. The dissolved oxygen sensor (446) of the detection sensor module is connected, and a sensing signal for sensing the amount of air (oxygen) injected into the sewage is input, and the water level sensor (447) of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal. ) is connected, and a sensing signal that measures the height of the sewage flowing into the oxidation port and the height of the sewage in the final sedimentation tank is input, and the pressure sensor 448 of the underwater slide-type water quality detection sensor module is connected to one side of another input terminal. , a sensing signal that measures the pressure of sewage is input, and the sewage inflow pump of the anaerobic tank is connected to one side of the output terminal, outputting an output signal toward the sewage inflow pump (11) to allow sewage to flow into the anaerobic tank, and another output An anaerobic tank mixer (12) is connected to one side of the terminal, and outputs an output signal toward the mixer so that the microbial sludge returned from the final sedimentation tank is mixed with the incoming sewage, and an internal return pump (22a) is connected to one side of another output terminal. , an output signal is output toward the internal return pump to return the sewage in the aerobic oxidation port to the anoxic oxidation port, and an anaerobic transfer pump (31) is connected to one side of another output terminal to transfer the return sludge branched from the sludge discharge pipe of the final sedimentation tank. An output signal is output toward the anaerobic tank transfer pump to transfer it to the anaerobic tank, and a surplus sludge pump 32 is connected to one side of another output terminal, so that the surplus sludge is transferred to the thickening tank through the surplus sludge transfer pipe. The air supply blower (221) of the buoy-type upper stirring module is connected to one side of another output terminal, and an output signal is sent to the air supply blower to suck in external air and supply air to the venturi-type 4-channel air injection injector unit. is output, and the propeller drive motor 320 of the propeller-type lower layer agitation module is connected to one side of another output terminal, forming a water channel and flow rate in the sewage water of the anoxic oxidation zone and the aerobic oxidation zone, and agitating the sewage and microbial sludge in the lower layer of water. An output signal is output to the propeller drive motor to allow A three-effect type new oxidation hole advanced treatment device consisting of a sludge screen cutting effect, an underwater upper and lower layer agitation effect, and an oxidation hole customized circulation loop control effect, which is configured to output an output signal toward the upper and lower actuators for the sensor.
프로펠러형 하층교반모듈의 구성요소 중 프로펠러구동모터의 구동을 통해 무산소 산화구의 유속을 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시키고, 부표형 상층교반모듈의 구성요소 중 수중상층교반기의 구동을 통해 호기조 산화구의 하수를 0.25~0.35m/sec의 속도로 일방향 루프회전시킨 후, 24시간~60시간이라는 미생물슬러지 체류시간을 갖도록 분위기를 형성시키는 산화구 맞춤형 순환루프제어부(540)가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지스크린절삭효과·수중 상하층교반효과·산화구 맞춤형순환루프제어효과로 이루어진 쓰리이펙트형 뉴산화구 고도처리장치.The method of claim 1, wherein the smart control unit 500
Among the components of the propeller-type lower layer stirring module, the flow rate of the anoxic oxidation zone is rotated in one direction at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec through the driving of the propeller driving motor, and among the components of the buoy-type upper layer stirring module, the underwater upper layer agitator is driven. It is configured to include a circulation loop control unit 540 customized for the oxidation tank, which rotates the sewage in the aerobic tank oxidation hole in a one-way loop at a speed of 0.25 to 0.35 m/sec and then creates an atmosphere so that the microbial sludge residence time is 24 to 60 hours. A three-effect type new oxidation hole advanced treatment device consisting of a sludge screen cutting effect, underwater upper and lower layer agitation effect, and oxidation hole customized circulation loop control effect.
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