KR19980087805A - 하/폐수 처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하/폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 상부에 처리수 배출구(154)가 형성된 침전부(150)의 하부를 폭기조(140)의 중저부와 연결하여, 유량 조절조(20)는 협잡물 및 부유물이 제거된 하/폐수를 균질화시켜 일정한 량을 폭기조(140)로 지속적으로 유입하고, 폭기조(140)로 유입된 하/폐수는 폭기조(140)의 내부를 거쳐서 침전부(150)의 하부로 유입되어, 중량을 가지는 슬러지는 폭기조(140)의 저부로 침전되고 침전부(150)의 상부에는 액상측이 형성되어 처리수 유출구를 통하여 지속적으로 다음 단계로 배출되는데, 이때, 상기한 폭기조(140)는 폭기기간과 휴지기간을 반복함으로써, 최초 폭기기간동안 활성오니와 혼합된 하/폐수는 호기성 상태를 유지하고 휴지기간동안 무산소 상태 및 혐기성 상태를 유지하여 하/폐수 중의 유기물질 뿐만 아니라 질소와 인도 동시에 제거되는 하/폐수 처리 방법 및 폭기조(140)의 일측에 상부에 처리수 유출구(152)가 형성되고 저부가 폭기조(140)와 연결된 침전부(150)를 정의하는 격벽(152)을 그 상향 종단이 하/폐수의 수면보다 높은 위치가되도록 일체로 형성하되, 상기 격벽(152)은 침전부(150)의 상부가 하부에 비하여 넓도록 소정 형상으로 기울여서 필요에 따라 다수개 설치하며, 상기와 같이 침전부(150)가 일체로 형성된 폭기조(140)를 다단으로 설치한 하/폐수 처리 장치에 으하여 처리 효율이 향상되도록 하는 것이다.

Description

하/폐수 처리방법 및 장치

본 발명은 하/폐수처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 폭기조에 침전부를 일체로 형성하여 폭기와 혼합과 침전이 동시에 이루어지도록 함과 아울러 상기 공정을 다단계로 반복함으로써, 처리효율이 향상되도록 하는 하/폐수처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

현대사회의 특성인 도시화 및 산업화로 인하여 증가된 각종 하수 및 폐수의 처리는 현대사회의 가장 큰 문제 중에 하나로 대두되고 있으며, 상기한 하수 및 폐수의 처리는 소정의 하수 및 폐수처리장치를 통하여 하수 및 폐수를 정화하여 방류하고, 이때 발생된 슬러지를 소정의 탈수 공법을 통하여 탈수시킨 후, 매립하거나 소각하여 처리하였는데, 상기한 종래의 하수 및 폐수처리방법 및 장치를 하기에서 도면을 참조하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 1은 종래의 폐수처리 장치 및 공정을 나타내는 블록도이다.

폐수처리장치는 우선 일측에 폐수유입구(12)가 형성되고 그 도중에 스크린(14)이 설치된 스크린조(10)와, 상기 스크린조(10)의 후단에 설치되어 폐수를 다음단계의 처리에 적정한 량만큼 다음단계로 유입시키는 유량조절조(20)와, 상기 유량조절조(20)의 후단에 설치된 최초 침전지(30)와, 상기 최초 침전지(30)의 후단에 설치되어 최초 침전지(30)를 통과한 폐수에 적정 산소분압을 유지함과 아울러 반송 슬러지와 폐수를 혼합하는 폭기조(40)와, 상기 폭기조(40)의 후단에 설치되며 저부에 슬러지를 폭기조(40)로 반송하기 위한 슬러지 반송로(52)가 형성된 최종 침전지(50)와, 상기 최초 침전지(30) 및 최종 침전지(50)로부터 발생된 슬러지를 농축하는 농축조(60) 및, 상기 농축조(60)로부터 발생되는 슬러지를 탈수하여 슬러지 케익을 형성하는 탈수기(70)로 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 폐수처리장치의 동작을 개략적으로 살펴보면, 폐수유입구(12)를 통하여 스크린조(10)로 유입된 폐수는 스크린(14)에 의하여 비교적 부피가 큰 협잡물 및 부유성 물질이 제거된 후, 유량 조절조(20)에서 최초 침전지(30)로 유입되는데, 이때 유량 조절조(20)는 최초 침전지(30)의 동작에 적정한 특정 유량만큼만 폐수를 최초 침전지(30)로 유입한다.

최초 침전지(30)로 유입된 폐수는 최초 침전지(30)에서 일정시간동안 채류되는데, 상기 채류기간동안 최초 침전지(30)의 저부에는 폐수에 포함된 현탁고형물들이 중력에 의하여 침전되고 상부에는 액상층이 형성된다.

한편, 상기 최초 침전지(30)의 저부에 침전된 슬러지는 농축조(60)로 공급되고 상층의 액상층은 폭기조(40)로 유입되어 폭기되는데, 이때 상기 폭기조(40)에서는 최총 침전지(30)로부터 반송된 슬러지와 액상층의 혼합이 폭기와 동시에 이루어진다.

상기한 바와 같이 폭기 및 혼합을 거친 폭기조(40)내의 폐수는 최종 침전지(50)로 유입되며, 최종 침전지(50)에서는 유입된 폐수의 농도(최초 침전지를 통과하였기 때문에 최초 침전지(30)에 비하여 상대적으로 낮은 농도가 됨)에 따른 슬러지가 저부에 침전되고 상부에는 액상 부분이 형성되는데, 저부의 슬러지중 일부는 폭기조(40)로 반송되고, 나머지 슬러지는 농축조(60)로 유입되어 최초 침전지(30)로부터 발생된 슬러지와 함께 농축조(60)에서 농축된 후, 탈수기(70)에 의하여 탈수되어 슬러지 케익으로 배출되며, 상기 최종 침전지(50)의 상부 액상층은 외부로 배출된다.

그리고, 종래의 하수처리장치는 상기 도 1에 나타내는 폐수처리 장치의 농축조(60)의 후단에 도 2에 나타내는 바와 같이 소화조(80)와 소화조(80)로부터 발생되는 소화가스를 처리하는 소화가스저장조(90)를 더 추가한 것으로, 상기 소화조(80)로부터 발생되는 슬러지는 탈수기(70)를 거쳐서 케익으로 배출되고, 소화가스저장조(90)의 소화가스는 보일러(95)에서 연소되어 소화조(80)를 가온(加溫)시켜주게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 하/폐수 처리장치 및 방법에 의하면 다수의 각각 다른 처리공정이 필요하여 고도의 유지관리기술이 필요한 문제점이 있고, 최총 침전지로부터 폭기조로 적정량의 슬러지를 반송하여야 하는 불편이 있으며, 만약 공정중 어느 부분에 이상이 발생될 경우 불량한 폐수가 유출되게 되는 문제점이 발생되었다. 또한, 별도의 탈질, 탈인 공정이 필요하였다.

한편, 도 3은 종래의 다른 하수 처리 시스템을 나타내는 도면으로서, 일측에 하수 유입구(112)가 형성되고 타측에 처리수를 배출하기 위한 데칸트(dacant; 114)가 설치된 하나의 반응조(110)로 구성되며, 상기 반응조(110)의 운전을 살펴보면 하수는 지속적으로 반응조(110)내로 유입되며 반응조(110)내부가 기 설정된 소정 수위가 될 때까지 폭기가 진행되고, 상기한 기 설정된 소정 수위가 되면 기 설정된 소정 기간동안 산소 공급이 중단되는데 이때 반응조(110)내의 현탁고형물들은 중력에 의하여 반응조(110)의 저부에 침전되고 상부에는 액상층이 형성된다. 상기한 바와 같이 고형물의 침전이 종료되면 데칸트(114)가 동작되어 반응조(110)내의 상부 액상층의 처리수를 외부로 유출시키며, 상기한 폭기과정과 침전과정 및 처리수 배출과정은 순차적으로 계속 반복된다.

그러나, 상기한 바와 같은 하수처리에 의하면, 반응조(110)에서 처리되는 폐수의 량이 데칸트(114)의 상하이동거리만큼의 량이므로 처리량이 작고, 단일 반응조를 사용하므로 반응조(110)에 이상이 발생될 경우 하수를 처리할 수 없게 되는 문제점이 있으며, 반응조(110)로 폐수가 지속적으로 유입되더라도 침전과 배출이 반응조(110)내부의 수위가 데칸트(114)의 최하위치에서 최상위치만큼되는 기간만큼의 대기시간을 거친후 이루어지므로 하수의 처리시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다. 그리고, 처리수를 외부로 유출하기 위하여 데칸트(114)를 설치하여야 하므로, 설치비용이 증가하게 되고 상기 데칸트(114)를 운용하기 위한 별도의 시스템이 필요하며, 데칸트의 이동에 따라 상부 액상층이 외부로 유출되는 것이므로 처리수의 유출시간이 길어지게 되는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 폭기조에 침전부를 일체로 형성하여 폭기와 혼합 및 침전이 동시에 이루어지도록 함과 아울러 상기 공정을 다단계로 반복함으로써, 처리효율이 향상되도록 하는 하/폐수처리 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 하수처리 시스템을 나타내는 도면

도 2는 종래의 폐수처리 시스템을 나타내는 도면

도 3은 종래의 다른 하수처리 시스템을 나타내는 도면

도 4는 본 발명에 따른 하/폐수처리시스템을 나타내는 블록도

도 5a 내지 도 5b는 도 4의 폭기조의 일실시 예를 나타내는 도면

도 6a 내지 도 6b는 는 본 발명에 따른 폭기조의 다른 실시 예를 나타내는 도면

도 7은 본 발명에 따른 폭기조의 또 다른 실시 예를 나타내는 도면

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 스크린조 20 : 유량 조절조

140 : 폭기조 150 : 침전부

152 : 격벽 154 : 처리수 유출구

60 : 농축조 70 : 탈수기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예를 도면을 참조하여 하기에서 상세히 설명하되, 종래의 구성과 동일한 부분의 부호는 설명의 중복을 피하고자 동일 부호로 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 하/폐수 처리 시스템을 나타내는 블록도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 폭기조의 실시 예를 나타내는 도면이다. 이하 복수의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하/폐수 처리 방법을 살펴보면, 상부에 처리수 배출구(154)가 형성된 침전부(150)의 하부를 폭기조(140)의 중저부와 연결하여, 유량 조절조(20)는 협잡물 및 부유물이 제거된 하/폐수를 균질화시켜 일정한 량을 폭기조(140)로 지속적으로 유입하고, 폭기조(140)로 유입된 하/폐수는 폭기조(140)의 내부를 거쳐서 침전부(150)의 하부로 유입되어, 중량을 가지는 슬러지는 폭기조(140)의 저부로 침전되고 침전부(150)의 상부에는 액상측이 형성되어 처리수 유출구를 통하여 지속적으로 다음 단계로 배출되는데, 이때, 상기한 폭기조(140)는 산소공급기간과 휴지기간을 반복함으로써, 최초 폭기기간동안 활성오니와 혼합된 하/폐수는 호기성 상태를 유지하고 휴지기간동안 무산소상태 및 혐기성 상태를 유지하여 하/폐수중의 유기물질 뿐만 아니라 질소와 인도 동시에 제거되도록 한다.

그리고, 본 발명에 따른 하/폐수 처리 장치는 하/폐수유입구(10)부터 유량 조절조(20)까지는 종래의 장치와 동일하나, 폭기조(140)의 일측에 침전부(150)를 정의하는 격벽(152)을 그 상향 종단이 하/폐수의 수면보다 높은 위치가되도록 일체로 형성하되, 상기 침전부(150)의 상부가 하부에 비하여 넓도록 격벽(152)을 소정 형상으로 기울여서 설치함과 아울러, 침전부(150)의 하부는 폭기조(140)와 연통되도록 격벽(152)을 폭기조(140)의 벽면과 소정 간격을 두고 설치한다. 그리고 상기 격벽(152)에 의하여 형성된 침전부(150)의 상부 소정개소에는 처리수 유출구(154)를 형성한다.

상기와 같이 구성된 폭기조(140)는 농축조(60) 및 탈수기(70)와 연결한다.

한편, 상기한 침전부(150)를 정의하는 격벽(152)은 하/폐수의 침전부(150) 내부로의 유입 속도를 지연시키기 위하여 도 5b에 나타내는 바와 같이 침전부(150)의 하부 유입구가 길어지도록 격벽(152)을 저부로 연장형성가능하다. 또한, 상기한 바와 같은 하/폐수의 유입 속도를 지연시키기 위하여 도 6a 내지 도 6b에 나타내는 바와 같이 다수의 격벽(152a)을 수평하게 배치할 수 있으며, 상기 폭기조(140)내에는 도 7에 나타내는 바와 같이 양측에 침전부(150)를 형성할 수도 있다. 또한, 폭기조(140)의 중심에 하/폐수의 흐름방향이 도 7의 화살표로 나타내는 바와 같이 되도록 양측 가장자리 부분에 다른 격벽(152b)을 설치가능하다.

상기한 바와 같이 구성된 폭기조(140)는 다단으로 설치됨으로써, 보다 양호한 하/폐수 처리 효율을 얻을 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 하/폐수처리장치의 동작을 개략적으로 살펴보면, 하/폐수유입구를 통하여 스크린조(10)로 유입된 하/폐수는 스크린에 의하여 비교적 부피가 큰 협잡물 및 부유성 물질이 제거된 후, 유량 조절조(20)에 의하여 폭기조(140)로 유입된다. 이때, 상기 유량 조절조(20)는 폭기조(140) 내부에서 하/폐수의 처리가 적정하게 이루어지도록 균질화된 일정량의 하/폐수를 폭기조(140)로 유입시킨다.

그리고, 상기 폭기조(140)로 유입된 하/폐수는 폭기조(140)의 내부를 거쳐서 침전부(150)의 하부로 유입되어, 중량을 가지는 슬러지는 폭기조(140)의 저부로 침전되고 침전부(150)의 상부에는 액상측이 형성되어 처리수 유출구를 통하여 지속적으로 다음 단계로 배출된다. 이때, 상기한 폭기조(140)는 산소공급기간과 휴지기간을 반복하게 되는데, 산소공급기간도안 폭기조(140)내부의 하/폐수는 활성오니와 혼합되어 폭기되고 휴지기간동안 폭기조(140)의 저부로 슬러지가 침전하며, 다음 폭기기간동안 슬러지는 다시 유입되는 하/폐수와 혼합된다.

상기한 바와 같이 폭기와 침전 및 혼합과정을 실행하는 폭기조(140)를 다단설치함으로써, 각 폭기조(140)에는 유입되는 하/폐수의 농도에 따라 최적 활성도를 갖는 슬러지가 주를 이루어 하/폐수 처리 효율이 향상된다.

상기한 바와 같이 폭기조(140)로부터 배출된 슬러지는 농축조(60)에서 농축된 후, 탈수장치(70)에 의하여 탈수되어 슬러지 케익으로 배출된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 하/폐수의 처리 결과를 표 1에 나타낸다.

	원수(㎎/ℓ)	1차처리수(㎎/ℓ)	2차처리수(㎎/ℓ)	3차처리수(㎎/ℓ)
COD	611	72.4	48.6	28.2
BOD	1830	42.6	28.5	18.3
총질소	268	57.3	28.5	18.8
총인	16.8	4.8	1.9	0.9

상기한 표 1에서 1차처리수는 유량조절조(20)의 직후부에 설치된 폭기조(140) 및 침전부(150)를 통과한 처리수이며, 2차 처리수는 그 후부에 설치된 폭기조(140) 및 침전부(150)를 통과한 처리수이며, 3차 처리수는 2차 처리수가 통과하는 폭기조(140) 및 침전부(150)를 통과한 처리수이다.

따라서, 본 발명에 의하면 각 폭기조(140)에서는 유입되는 하/폐수의 농도에 따라 최적활성도를 갖는 슬러지가 주를 이루고 있어 고농도의 하/폐수를 처리할 수 있으며, 폭기조(140)의 처리부하를 높게 유지할 수 있어 작은 규모로 많은 량의 하/폐수처리가 가능하게 되고, 호기상태와 무산소상태 및 혐기상태가 순차적으로 진행되므로 유기물질 뿐만 아니라 질소와 인도 동시에 제거되며, 다단으로 하/폐수를 정화하는 것이므로 처리효율이 높고 도중의 일부에 이상이 발생되더라도 하/폐수의 정화에는 큰 이상이 발생하지 않게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 하/폐수 처리 방법 및 장치에 의하면 각 폭기조에서는 유입되는 하/폐수의 농도에 따라 최적활성도를 갖는 슬러지가 주를 이루고 있어 고농도의 하/폐수를 처리할 수 있으며, 폭기조의 처리부하를 높게 유지할 수 있어 시설의 규모가 작아지고, 호기상태, 무산소상태 및 혐기상태가 순차적으로진행되므로 유기물질 뿐만 아니라 질소와 인도 동시에 제거되며, 다단으로 하/폐수를 정화하는 것이므로 처리효율이 높고 도중의 일부에 이상이 발생되더라도 하/폐수의 정화에는 큰 이상이 발생하지 않게 되어 환경오염을 유발하지 않게 된다.

Claims (2)

1. 하/폐수 처리 방법에 있어서,

   상부에 처리수 배출구(154)가 형성된 침전부(150)의 하부를 폭기조(140)의 중저부와 연결하여, 폭기조(140)내의 하/폐수가 절정하게 처리되도록 유량 조절조(20)는 협잡물 및 부유물이 제거된 균질화된 일정량의 하/폐수를 지속적으로 유입하고, 폭기조(140)로 유입된 하/폐수는 폭기조(140)의 내부를 거쳐서 침전부(150)의 하부로 유입되어, 중량을 가지는 슬러지는 폭기조(140)의 저부로 침전되고 침전부(150)의 상부에는 액상측이 형성되어 처리수 유출구를 통하여 지속적으로 다음 단계로 배출되는데, 이때, 상기한 폭기조(140)는 산소공급기간과 휴지기간을 반복함으로써, 최초 폭기기간동안 하/폐수는 황성오니와 혼합되어 폭기되고 휴지기간동안 폭기조(140)의 저부에 슬러지가 침전되며, 다음 폭기기간동안 슬러지는 다시 하/폐수와 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 하/폐수 처리 방법.
2. 유입되는 하/폐수를 폭기조(140)에서 폭기하고 침전부(150)에서 슬러지를 침전시켜 농축조(60)에서 농축시킨후 탈수기(70)에서 탈수하는 하/폐수 치리 장치에 있어서,

   상기 폭기조(140)의 일측에 상부에 처리수 유출구(152)가 형성되고 저부가 폭기조(140)와 연결된 침전부(150)를 정의하는 격벽(152)을 그 상향 종단이 하/폐수의 수면보다 높은 위치가되도록 일체로 형성하되, 상기 격벽(152)은 침전부(150)의 상부가 하부에 비하여 넓도록 소정 형상으로 기울여서 필요에 따라 다수개 설치하며, 상기와 같이 침전부(150)가 일체로 형성된 폭기조(140)를 적정 수로 설치하는 것을 특징으로 하는 하/폐수 처리 장치.