KR19990051761A - 오폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물(호기성 세균)거주용 바이오칩을 이용하여 생활 오폐수를 슬러지없이 소멸시켜 처리할 수 있는 바이오칩소멸형 정화장치이고, 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수등을 여러단의 처리조내 또는 반응조내에 설치된 상기 바이오칩을 통과하면서 정화시키게 되므로 BOD 및 COD 10ppm 이하의 정화수로 만들어서 배출 또는 재활용할 수 있는 오폐수처리장치에 관한 것으로, 중앙의 소화실(11)과 좌우의 침강실(12)로 구분되어 상부에 가운데의 입구부위와 양측의 출구부위가 있고, 이 입구부위로는 일정길이의 파이프(13)를 통해 생활 오폐수인 피처리수가 공급되는 한편 밑바닥에서 산기관(14)을 통해 필요한 공기가 뿜어지는 여러단의 처리조(1,2,3), 침전조(4)와 펌프(P), 그리고 바이오칩(15)을 미생물배향기재로서의 처리매질층으로 충진하여 오니를 포함한 처리수를 반응관(16)을 통해 유하(流下)시켜 바이오칩(15)에서의 오니분해를 호기성 처리 및 혐기성 처리를 교체반복시키는 반응조(5)를 구성하여, 순차적으로 침전조(6), 에어리프트 펌프(7), 탈색조(8) 및 침전조(9)가 순차적으로 설치된 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.

Description

오폐수처리장치

본 발명은 미생물(호기성 세균)거주용 바이오칩(Bio Chip)을 이용하여 생활 오폐수를 슬러지없이 소멸시켜 처리할 수 있는 바이오칩소멸형 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수등을 여러단의 처리조내 또는 반응조내에 설치된 상기 바이오칩을 통과하면서 정화시키게 되므로 BOD(Biochemical Oxygen Demand: 생물화학적 산소요구량) 및 COD(Chemical Oxygen Demand: 화학적 산소요구량) 10ppm 이하의 정화수로 만들어서 배출 또는 재활용할 수 있는 오폐수처리장치에 관한 것이다.

보통 폐수처리중 생물학적 처리인 활성오니법은 PH, 용존산소량, BOD, COD 부하량 및 폭기조내 혼합현탁물질 등을 관리하여야 한다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 저장조(20), 폭기조(30) 및 침전조(40)로 구성되어 생활 오폐수가 저장조(20)에 유입되었다가 폭기조(30)로 공급되는 바, 이 폭기조(30)에서는 공기를 주입하여 내부순환시키고 필요할 때마다 미생물을 투입하게 된다. 따라서, 이 폭기조(30)를 통과한 처리수는 침전조(40)로 보내어져 바닥으로 슬러지(또는 오니)를 가라앉히는 한편 외부로 방류시키게 된다.

여기서, 상기 슬러지는 반송슬러지로써 상기 폭기조(30)에 다시 보내어 반복 처리하거나 잉여슬러지로 버려지도록 되어 있다.

이상과 같이 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 각종 오폐수를 처리하는 종래의 활성오니법에 있어서, 상기 폭기조(30)의 관리는 기온 등의 자연환경의 변화, 처리수의 수질 및 수량의 변화 등의 외적요인의 영향에 의하여 변동하게 된다.

특히, 외적요인의 영향으로 인한 미생물상의 변화는 BOD, COD 제거율의 저항 및 사상균에 의한 상기 폭기조(30)내의 대드수톡부분의 산소량이 부족함에 따라 벌킹(Bulking) 등이 일어나므로 활성오니처리의 운전정지에 까지 이르게 할 수도 있다.

또한, 종래의 활성오니법을 장기간 운전하다보면 폭기조에서의 생물학적 처리량이 적어질 뿐만 아니라 BOD 및 COD 100ppm의 처리수방류와 많은 량의 슬러지를 처리해야 한다는 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 미생물의 활성을 이용한 혐기소화(嫌氣消化), 호기(好氣)소화 등의 생물학적 처리방법이 주목되어 있어 각 분야에서 이를 개발 실용화하고 있는 실정들이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명한 것으로, 호기성 세균의 미생물거주용 바이오칩, 즉 특정종류의 목재를 미세한 크기를 가공한 후 물리적으로 처리하여 미생물이 보다 쾌적한 환경에서 거주하면서 왕성한 분열을 행하므로 미생물의 배양을 증대시키고 생활 오폐수의 소멸처리방법을 이용하여 종래와 달리 슬러지가 생기지 않고 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수등을 여러단의 처리조내 또는 반응조내에 설치된 상기 바이오칩을 통과하면서 정화시키게 하므로 BOD 및 COD 10ppm 이하의 정화수로 만들어서 배출 또는 재활용할 수 있는 바이오칩소멸형 정화장치로써 오폐수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 오폐수처리장치를 도시해 놓은 계통도,

도 2는 본 발명의 오폐수처리장치를 설명하기 위한 상세도면,

도 3은 종래의 오폐수처리장치를 도시해 놓은 계통도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2,3------------ 처리조

4,5,9------------ 침전조

5-------------- 반응조

7-------------- 에어리프트 펌프

8-------------- 탈색조

15------------- 바이오칩

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오폐수처리장치는, 중앙의 소화실(11)과 좌우의 침강실(12)로 구분되어 상부에 가운데의 입구부위와 양측의 출구부위가 있고, 이 입구부위로는 일정길이의 파이프(13)를 통해 생활 오폐수인 피처리수가 공급되는 한편 밑바닥에서 산기관(14)을 통해 필요한 공기가 뿜어지는 여러단의 처리조(1,2,3), 침전조(4)와 펌프(P), 그리고 바이오칩(15)을 미생물배양가제로서의 처리매질층으로 충진하여 오니를 포함한 처리수를 반응관(16)을 통해 유하(流下)시켜 바이오칩(15)에서의 오니분해를 호기성 처리 및 혐기성 처리를 교체 반복시키는 반응조(5)를 구성하여, 순차적으로 침전조(6), 에어리프트 펌프(7), 탈색조(8) 및 침전조(9)가 순차적으로 설치된 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 오폐수처리장치를 도시해 놓은 계통도로서, 본 발명은 미생물(호기성 세균) 거주용 바이오칩(15: 도 2(A)참조)을 이용하여 생활 오폐수를 슬러지없이 소멸시켜 처리할 수 있는 바이오칩소멸형 정화장치인 바, 이는 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수등을 여러단의 처리조(1,2,3)내 또는 반응조(5)내에 설치된 상기 바이오칩(15)을 통과하면서 정화시키게 되므로 BOD 및 COD 10ppm 이하의 정화수로 만들어서 배출 또는 재활용할 수 있도록 되어 있다.

상기 여러단의 처리조(1,2,3)는 배수중에 포함되는 다양한 용해유기성분이나 불용현탁물에 기인하는 BOD(생물화학적 산소요구량), COD(화학적 산소요구량) 및 SS(Suspended Solid) 등을 세균의 소화분해활성에 의해 저감시키는 수처리장치이다.

이는 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수 등에 따라 2단, 3단 또는 그 이상의 단으로 처리조(또는 소화조)를 설치할 수 있고, 이들 처리조는 설치장소에 따라 결합하여 또는 분리하여 사용할 수도 있다.

상기 처리조(1)의 구조는 중앙의 소화실(11)과 좌우의 침강실(12)로 구분되어 상부에 가운데의 입구부위와 양측의 출구부위가 있고, 이 입구부위로는 일정길이의 파이프(13)를 통해 생활 오폐수인 피처리수가 공급되는 한편 밑바닥에서 산기관(14)을 통해 필요한 공기가 뿜어진다.

상기 소화실(11)은 처리되는 피처리수를 처리매질로서의 바이오칩(15: 도 2(A)참조)과 더불어 교반하여 소화세균에 의해 소화 및 분리처리되어 좌우의 침강실(12)로 유출되고, 이 침강실(12)은 소화실(11)의 중앙에 연통하여 설치된 침강처리후의 상등수를 유출시켜서 다음의 처리조(2)의 소화실(11)로 공급되게 된다.

상기 바이오칩(15)은 미생물의 성장, 번식에 필요한 온도, 수분, 공기를 적절하게 유지하여 미생물 생성의 최적환경을 제공할 수 있다.

따라서, 상기 바이오칩(15)은 호기성 세균의 미생물거주용 바이오칩으로써 특정종류의 목재를 미세한 크기로 가공한 후 물리적으로 처리하여 미생물이 보다 쾌적한 환경에서 거주하면서 왕성한 분열을 행하므로 처리조(1)의 소화실(11)에서 미생물의 배양을 증대시키고 파이프(13)를 통해 공급되는 생활 오폐수를 소멸처리할 수 있다.

즉, 도 2(A)에 도시된 바이오칩(15)은 주성분이 셀롤로스체 65-85%, 리그닌체 10-25% 및 벤토잔체 5-10%이고 1g(약 30㎥)의 표면적, 0.5-5mm의 크기 및 공극률 75-80%인 바, 이는 공극(세포)의 입구부근에는 주로 호기성의 균속이 발생하고 공극의 중간부위에는 주로 혐기성의 균속이 발생하며 공극의 출구부위에는 호기성, 혐기성쌍방에 속하는 균속이 발생하도록 되어 있다. 그러므로, 처리조(1)의 소화실(11)에서는 유기성오니, 오수가 바이오칩(15)과 접촉하면 바이오칩(15)의 입자에 그들의 BOD원이 흡착하여 SS원은 부착되어 고액분리가 최초로 행하여지고, 이어 바이오칩(15)을 매체로서 생식하는 수군, 수천종 및 수억개의 미생물이 먼저 흡착 및 부착한 여러 물질을 영양원으로 활발한 활동을 개시하며, 이 미생물의 활동특성을 살려 보다 활동효율을 높힐 수 있다.

한편, 상기 처리조(1)의 침강실(12)의 상등수는 다음 처리조(2)의 소화실(11)에 유입되었다가 좌우 침강실(12)에서 상등수로서 유출되고 있고, 이어 다음 처리조(3)의 소화실(11)--좌우 침강실(12) 순으로 유출되고 있으므로 상기 처리조(2,3)도 상기 처리조(1)와 같이 동작하여 상세 설명은 생략한다.

그리고, 상기 처리조(1,2,3)의 밑바닥으로 산기관(14)이 설치되어 필요한 공기를 소화실(11)로 공급하고 있다.

따라서, 상기 처리조(1,2,3)를 통과하는 피처리수는 처리조농도가 점차적으로 감소되고, 이때 처리조(1)에 공급되는 생활오폐수의 종류에 따라 2개이상으로 설치하여 사용할 수 있다.

상기 처리조(3)의 침강실(12)을 통과한 상등수는 침전조(4)에 저장되었다가 펌프(P)에 의해 펌핑되어 반응관(16: 도 2(B) 참조)을 통해 반응조(5)로 보내어 진다. 이 반응조(5)내에는 처리조(1,2,3)에서 설명한 바 있는 바이오칩(15)을 미생물배양기재로서의 처리매질층으로 충진하여 오니를 포함한 처리수를 상기 반응관(16)을 통해 유하(流下)시켜 바이오칩(15)에서의 오니의 분해를 호기성 처리 및 혐기성 처리를 교체반복시키는 것에 의해 행하기 때문에, 바이오칩 충진소에 대하여 처리중에 송기 및 송기중단을 주위온도로 반복하여 행하고, 그것에 의해 배출구부터의 처리수중의 BOD값을 저감시킨다.

따라서, 상기 반응조(5)를 통과한 처리수는 침전조(6)를 통해 에어리프트 펌프(7)에 공급되는 바, 이 에어리프트 펌프(7)에는 일정한 공기가 유입되고 상기 침전조(6)를 통한 처리수가 채워져서 일률적으로 탈색조(8)를 공급된다.

즉, 상기 탈색조(8)로 공급되는 배관(17)을 통해 상기 처리수가 일률적으로 위에서 뿌려지므로 상기 탈색조(8)를 통과하는 동안에 탈색되어 BOD 및 COD 10ppm이하의 정화수로 침전조(9)에 저장된다.

이 침전조(8)에 저장된 BOD 및 COD 10ppm 이하의 정화수는 바로 방류시킬 수도 있고, 경우에 따라서는 리사이클 물탱크(10)를 통해 도시되지 않는 급수탱크로 보내어져 재활용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 과정을 통과한 침전조(9)의 BOD 및 COD 10ppm이하의 정화수는 정화조의 세척에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 농업용수 또는 공업용수로도 사용할 수 있는 잇점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 호기성 세균의 미생물거주용 바이오칩, 즉 특정종류의 목재를 미세한 크기로 가공한 후 물리적으로 처리하여 미생물이 보다 쾌적한 환경에서 거주하면서 왕성한 분열을 행하므로 미생물의 배양을 증대시키고 생활 오폐수의 소멸처리방법을 이용하여 종래와 달리 슬러지가 생기지 않고 가정이나 각종업소마다 설치되어진 화장실의 변기, 주방 또는 목욕탕등에서 배출되는 생활 오폐수등을 여러단의 처리조내 또는 반응조내에 설치된 상기 바이오칩을 통과하면서 정화시키게 하므로 BOD 및 COD 10ppm이하의 정화수로 만들어서 배출 또는 재활용할 수 있는 바이오칩소멸형 정화장치로써 오폐수처리장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 중앙의 소화실(11)과 좌우의 침강실(12)로 구분되어 상부에 가운데의 입구부위와 양측의 출구부위가 있고, 이 입구부위로는 일정길이의 파이프(13)를 통해 생활 오폐수인 피처리수가 공급되는 한편 밑바닥에서 산기관(14)을 통해 필요한 공기가 뿜어지는 여러단의 처리조(1,2,3),

   침전조(4)와 펌프(P),

   그리고 바이오칩(15)을 미생물배양기재로서의 처리매질층으로 충진하여 오니를 포함한 처리수를 반응관(16)을 통해 유하(流下)시켜 바이오칩(15)에서의 오니분해를 호기성 처리 및 혐기성 처리를 교체반복시키는 반응조(5)를 구성하여,

   순차적으로 침전조(6), 에어리프트 펌프(7), 탈색조(8) 및 침전조(9)가 순차적으로 설치된 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치
2. 제1항에 있어서, 상기 소화실(11)은 처리되는 피처리수를 처리매질로서의 바이오칩(15)과 더불어 교반하여 소화세균에 의해 소화 및 분리처리되어 좌우의 침강실(12)로 유출되고, 이 침강실(12)은 소화실(11)의 중앙에 연통하여 설치된 침강처리후의 상등수를 유출시켜서 다음의 처리조(2)의 소화실(11)로 공급된 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 처리조(1)의 침강실(12)의 상등수는 다음 처리조(2)의 소화실(11)에 유입되었다가 좌우 침강실(12)에서 상등수로서 유출되고, 이어 다음 처리조(3)의 소화실(11)-- 좌우 침강실(12)순으로 유출된 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 침전조(9)에 저장된 BOD 및 COD 10ppm이하의 정화수는 바로 방류시키고, 또 리사이클 물탱크(10)를 통해 도시되지 않는 급수탱크로 보내어져 재활용한 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.