KR20000008079A - Method for disposing sewage and waste water by using absorbing biofilter and apparatus thereof - Google Patents

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KR20000008079A
KR20000008079A KR1019980027729A KR19980027729A KR20000008079A KR 20000008079 A KR20000008079 A KR 20000008079A KR 1019980027729 A KR1019980027729 A KR 1019980027729A KR 19980027729 A KR19980027729 A KR 19980027729A KR 20000008079 A KR20000008079 A KR 20000008079A
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Abstract

PURPOSE: A method and an apparatus are provided for disposing sewage and waste water in low cost and high efficiency. CONSTITUTION: Sewage and waste water are disposed by passing it through a disposal medium (115) which is a soft, easily-bending and elastic sponge foam material in the form of cells structure connected each other; supplying it with air to release the first disposed water; and treating the first disposed water in an ammonia nitrogen disposing bath (200) by zeolite (202) adsorption to remove ammonia nitrogen. The disposal medium (115), an absorbing bio filter, is a sponge-form material prepared by using a synthetic resin, in the form of a regular hexahedron whose the length of side is about 5 cm, and the mean radius of cells is less than 0.5 mm. A ventilation air is flown in through a large vacant space filled with air (116) between foam pieces filled with water (117) of the medium (115). Microbes live on sewage in the medium (115), and the sewage is held for a long time in the medium (115) to be perfectly disposed.

Description

흡수성 바이오휠터를 이용한 오폐수 처리 방법과 장치Wastewater Treatment Method and Apparatus Using Absorbent Biofilter

본 발명은 가정용 오폐수와 일정한 형태의 산업용 오폐수의 호기성 처리와 그 이후의 처리, 또 일반적인 오폐수의 정화에 관한 것이다.The present invention relates to the aerobic treatment of household waste water and industrial waste water of a certain type and subsequent treatment, and also to purification of general waste water.

종래의 호기성 오폐수 처리를 위한 자유배수 점적 필터와 모래필터에서는 매개체 외부표면위의 미생물 흡착과 적당한 보유시간, 필터매개체의 통풍을 위한 수단을 제공한다. 필터매개체의 고유성질이 오수의 적재율(필터 1㎡당 오폐수 1㎥)을 결정하고, 적재율과 전반적인 효율성의 증가를 결정짓는다.Conventional free drainage filters and sand filters for aerobic wastewater treatment provide means for adsorption of microorganisms on the outer surface of the medium, adequate retention time, and ventilation of the filter media. The intrinsic nature of the filter media determines the loading rate of wastewater (1m3 of waste water per square meter of filter), and determines the increase in loading rate and overall efficiency.

모래, 토양, 그리고 다른 유사 고체 분자 필터에서, 미생물이 외부표면에 들러붙어 오폐수와 통풍공기가 드나드는 구역과 분자사이의 좁은 구멍으로 변화한다. 적재율이 모래와 토양필터에서 보통 0.001에서 0.007 ㎥/㎡/일과 같이 낮지 않을때 이 구멍들이 막히는 현상이 발생하고, 그러므로 큰 용량의 필터가 오폐수처리에 요구된다. 그러나 낮은 적재율은 많은 양의 고형물 생성을 억제하고 유지를 최소화시켜준다.In sand, soil, and other similar solid molecular filters, microorganisms stick to the outer surface and turn into narrow holes between the molecules and the areas where wastewater and venting air enter and exit. When the loading rate is not as low as 0.001 to 0.007 m3 / m2 / day in sand and soil filters, these holes are clogged, so a large capacity filter is required for wastewater treatment. However, low loading rates inhibit the production of large amounts of solids and minimize maintenance.

물이끼 토탄 필터는 더 많은 기공과 보유시간(흡수성)(미국특허 제5,049,265호 Boyd, 1991)을 제공하나 권장 적재율은 단지 0.011 ㎥/㎡/일이고 더 큰 용량이 계속 요구된다. 더 큰 적재율에서 물이끼 필터는 팽창하다가 정체한다. 모래, 토양, 물이끼는 본래 변화하는 재질이므로 일관성이 없다.Water moss peat filters provide more porosity and retention time (absorbency) (US Pat. No. 5,049,265, Boyd, 1991), but the recommended loading rate is only 0.011 m 3 / m 2 / day and larger capacity is still required. At higher load rates, the moss filter expands and stagnates. Sand, soil, and moss are inconsistent because they are inherently changing materials.

합성물질 점적필터 매개체는 좋은 표면 면적, 넓은 공간, 경량을 포함한, 일관성 있는 물리적 특성을 가진 비흡수성 플라스틱재질로 구성되어 있다. 오폐수와 공기의 유입통로가 분리되 있기 때문에 점적필터는 동시에 적재되고 공기가 공급될 수 있다. 막히는 결과없이 더 높은 적재율을 보여주고 있으나, 호기성 미생물 활동 때문에 고형물이 생성되므로 더 많은 유지비용이 든다. 낮은 보유시간은 매개체를 통하는 오폐수의 여러개의 통로를 필요로 하므로 더 많은 전력소비를 야기시킨다.Synthetic drip filter media consists of non-absorbent plastic materials with consistent physical properties, including good surface area, large space and light weight. Since the wastewater and air inflow passages are separated, the drip filter can be loaded simultaneously and supplied with air. Higher loading rates without clogging results, but more maintenance costs due to the formation of solids due to aerobic microbial activity. Low holding times require more passage of wastewater through the medium, resulting in more power consumption.

증가된 표면면적과 딱딱한 클로즈드 셀(Closed-cell)의 사용(미국특허 제3,293,174호 Robjohns 1996), 표면이 울퉁불퉁한 점은 점적 필터 매개체 1입방미터당 적재율을 향상시키는데, 이것은 표면이 울퉁불퉁한 것과, 주로 경량이라는 잇점때문이다. 그러나 폼(foam)이 물을 흡수하지 않기때문에 보유시간은 여전히 낮다. 외부표면은 미생물흡착에만 이용되며 단지 호기성작용과 고형물의 생성만을 허용한다.Increased surface area and the use of rigid closed-cells (US Pat. No. 3,293,174 Robjohns 1996), the uneven surface improves the loading rate per cubic meter of the drop filter media, which is mainly due to uneven surface Because of the light weight. However, the retention time is still low because the foam does not absorb water. The outer surface is only used for microbial adsorption and only allows aerobic action and solids production.

오픈셀(open-cell) 합성 폼은 맑은 수조수를 처리하는데 사용되어 왔으나(미국특허 제5,164,089호 Preston 1992), 폼이 가라앉아서 자주 제거하고 청소해야 한다. 물은 폼 조각들을 뚫고 지나가야 하는데, 그 이유는 그렇지 않을 경우 물이폼 주위를 선택적으로 지나갈 것이기 때문이다.Open-cell synthetic foams have been used to treat clear tank water (US Pat. No. 5,164,089 Preston 1992), but the foam has settled down and must be frequently removed and cleaned. The water must pass through the foam pieces, otherwise the water will pass selectively around the foam.

오픈셀 플레시블 폼(flexible foam)은 호기성과 혐기성 다이제스터(digester)를 위해 미생물에게 표면면적을 증가시켜주기 위한 침전된 개펄과 지하수 시설의 탱크에 사용되어 왔다(미국특허 제4,566,971호 Reimann and Fuchs 1986, 미국특허 제4,664,803호 Fuchs and Reinman 1987). 이 적용의 경우에 자유배수점적필터는 사용하지 않는다. 플렉시블 폼은 폼 조각들이 쉽게 들러붙고 압축에 의해 청소하기에 쉽기 때문에(미국특허 제4,524,139호 Fuchs 1985) 침전된 환경에서 선호된다. 플럭시블 폼은 그 무게가 오폐수의 부력에 의해 유지되기 때문에 변형되지 않는다.Open-cell flexible foams have been used in sedimented open-air and tanks in groundwater facilities to increase the surface area for microorganisms for aerobic and anaerobic digesters (US Pat. No. 4,566,971 Reimann and Fuchs). 1986, US Pat. No. 4,664,803 Fuchs and Reinman 1987). In this application, the free drainage filter is not used. Flexible foams are preferred in settled environments because foam pieces are easily sticking and easy to clean by compression (US Pat. No. 4,524,139 Fuchs 1985). The flexible foam does not deform because its weight is maintained by the buoyancy of the waste water.

자유배수점적필터에서, 오폐수가 매개체의 외부표면의 윗쪽과 주위만을 흘러가는 딱딱한 클로즈드 셀 폼과(Robjohns 1966) 오폐수흐름 경로가 매개체를 뚫고 지나가거나 그 주위를 지나가고 공기흐름이 점적필터와 같이 분리된 딱딱한 오픈 셀 폼(유럽/독일특허 0 104 525 Reinman and Fuchs 1984)을 선호한다(플렉시블 오픈 셀 폼은 물에 젖었을때 자신의 고유무게때문에 변형되고 압축되기 때문에 자유배수 바이오 필터(biofilter) 에서는 권장하고 있지 않고, 딱딱한 버팀이 변형과 압축을 피하기 위한 목적으로 사용되지 않을때에는 전혀 사용되지 않는다(Reinman and Fuchs 1984)). 자유배수 폼은 딱딱한 버팀이 첨가된 밀링이(milled)되고 구멍이 뚫린 폼브럭(block)과 비교하여, 유지가 용이하고 제조와 비용면에 장점이 있다.In a free drainage filter, a solid closed cell foam (Robjohns 1966) where wastewater flows only above and around the outer surface of the medium (Robjohns 1966) and the wastewater flow path passes through or around the medium and the airflow is separated like a drop filter. Prefer rigid open cell foam (Europe / German Patent 0 104 525 Reinman and Fuchs 1984) (Flexible open cell foam is recommended for free drain biofilters because it deforms and compresses due to its own weight when wet). It is not used at all, unless a hard brace is used to avoid deformation and compression (Reinman and Fuchs 1984). Free drainage foams are easier to maintain and have advantages in manufacturing and cost compared to milled and perforated foam blocks with hard braces added.

그러나 딱딱한 오픈 셀 폼에서(Reimann and Fuchs 1984), 폼의 경직성과 변형부족때문에 폼간의 접촉이 뽀족한 점부분이라는 단점이 있다. 작은점과 같은 접촉지역때문에, 바람 채널링(channeling) 현상이 일어나고 건물사이에서 가속되는 것과 유사하게, 조각간의 좁은 점 접촉을 뚫고 가속하게 된다. 이 바람직하지 못한 채널링은 증가된 보유시간, 미생물과의 접촉, 고형물질을 덜 생산하기 위한 더 나은 혐기성 환경을 위해 폼 조각들 사이를 뚫고 지나가는 바람직한 흐름보다는 더 많은 채널링과 밑의 폼 조각들 외부주위를 짧게 순환하는 결과만을 야기시킨다.However, in rigid open cell foams (Reimann and Fuchs 1984), there is a disadvantage in that the contact between the foams is inadequate due to the rigidity and lack of deformation of the foams. Because of the small point-like contact area, wind channeling occurs and accelerates through the narrow point contact between pieces, similar to the acceleration between buildings. This undesired channeling is associated with more channeling and underneath the outer foam pieces than the desired flow through the foam pieces for increased retention time, contact with microorganisms, and better anaerobic environments to produce less solids. Only results in a short cycle.

작은 지역에서 완벽한 처리결과를 얻기 위해서는, 단점을 제외시킨 상기기술의 긍정적인 외부특성을 결합한 자유배수 바이오필터를 필요로 한다. 이상적인 필터 매개체는 높은 표면 면적, 미생물 흡착의 용이, 미생물 성장과 물흐름을 위한 상호연결된 많은 기공, 미생물과 접촉시 오폐수의 높은 보유시간(흡수성), 미생물이 씻겨 나가는것으로 부터의 보호, 매우 높은 적재율을 위한 공기와 오수의 흐름통로의 분리, 낮은 고형물 생성 또는 일체의 고형물 생성방지, 수송을 위한 경량, 매개체를 청소하는 것의 용이함, 계속적인 처리와 같은 조건들을 요구한다.In order to achieve a complete treatment result in a small area, a free drainage biofilter combining the positive external characteristics of the above technology without the disadvantages is required. Ideal filter media include high surface area, ease of microbial adsorption, many interconnected pores for microbial growth and water flow, high retention time (absorbency) of waste water upon contact with microorganisms, protection from microbial flushing, and very high loading rates. It requires conditions such as separation of air and sewage flow passages for the purpose, prevention of low solids or any solids formation, light weight for transport, ease of cleaning media, and continuous treatment.

딱딱한 버팀없는 플렉시블 폼은 이 이상적인 필터의 특성을 제공하고 본 발명의 기본이 된다. 플렉시블 폼의 변형은 폼 조각들의 넓은 접촉부분이 조각간의 가속을 최소화하면서, 조각내부를 뚫고 쉽게 이동하게 해주기 때문에 실제로는 장점이 된다. 채널링과 짧은 순환은 그러므로 최소화되고, 공기 경로는 혐기성 환경과 호기성환경 사이의 균형을 유지해 주면서 폼 조각간에 계속 존재한다.Rigid, rigid, flexible foams provide the characteristics of this ideal filter and form the basis of the present invention. The deformation of the flexible foam is actually an advantage because the wide contact of the foam pieces makes it easier to move through the piece while minimizing the acceleration between pieces. Channeling and short circulation are therefore minimized, and air paths continue to exist between the foam pieces, maintaining a balance between anaerobic and aerobic environments.

이러한 선행기술의 상기 결점을 고려하여, 작은 양의 하수와 쓰레기 매립지 삼출액과 같은 다양한 오폐수를 위해 한쪽 방향의 호기성 처리 시설과 방법을 제공하는 특허를 본 발명자들이 이미 1997년 9월 19일 "오폐수 처리방법과 장치"라는 발명의 명칭으로 출원번호 제97-47774호로 출원한 바 있다. 그러나 상기 선행출원에서는 질소성분의 제거를 위한 오폐수 처리 및 장치가 개시되어 있지 않으므로 본 발명에서는 이러한 질소성분의 제거를 위한 장치와 방법을 개량하여 종래 특허출원 발명에 적용 개량시킨 것이다.In view of the above drawbacks of this prior art, the inventors of the present invention have already disclosed a patent for providing aerobic treatment facilities and methods in one direction for various wastewaters such as small amounts of sewage and landfill effluents. Applied Application No. 97-47774, entitled "Method and Apparatus." However, since the prior application does not disclose wastewater treatment and apparatus for the removal of nitrogen components, the present invention has been improved by applying the conventional patent application by improving the apparatus and method for the removal of such nitrogen components.

본 발명은 플렉시블 오픈 셀 폼 매개체의 특징적인 물리적 특성때문에 상대적으로 적은 부피의 완전한 오수처리를 제공하는 고효율 바이오여과 모듈(module)을 포함한다. 플렉시블 폼의 변형은 필터매개체를 통해 선호되는 유동경로와 속력을 획득하고, 최소량의 고형물질 또는 고형물질의 생성없이 혐기성과 호기성 작용의 좋은 결합을 획득하기에 바람직한 것으로 간주된다.The present invention includes a high efficiency biofiltration module that provides a relatively small volume of complete sewage treatment due to the characteristic physical properties of the flexible open cell foam mediator. Deformation of the flexible foam is considered desirable to obtain the preferred flow paths and speeds through the filter media and to obtain a good combination of anaerobic and aerobic action without generating a minimum amount of solids or solids.

생물분해성 물질을 포함한 오수는 흡수 바이오필터 매개체를 포함한 자유배수 호기성 모듈로 투입된다. 호기성 필터 매개체는 폴리우레탄폼과 같이 우수한 수분 보유와 공기침투성 특성이 있는 재질이다. 폼 조각은 오수가 폼 내부를 통해 전이되도록 오픈 셀 내부를 갖고 있고 조각들간의 넓은 공간은 바이오매트(biomat) 조성에 의해 막힘을 방지하고 오수적재와 공기 통풍을 동시에 허용하게 한다. 대조적으로, 고체분자 매개체는 동시에 적재되고 통풍이 될 수 없으므로 훨씬 적은 잠재 적재율을 갖고 있다. 본 발명에서 수분보유와 통풍의 결합은 모래와 같은 고체분자 매개체에 비해 훨씬 증가된 적재율(10배 또는 그 이상)을 보여주고 있다.Sewage containing biodegradable materials is fed to a free drainage aerobic module containing absorbent biofilter media. Aerobic filter media is a material with excellent moisture retention and air permeability characteristics, such as polyurethane foam. Foam fragments have an open cell interior to allow sewage to pass through the foam interior, and the large space between the fragments prevents clogging by the biomat composition and allows both sewage loading and air ventilation simultaneously. In contrast, solid molecular media have much less potential loading since they cannot be loaded and vented at the same time. The combination of water retention and gout in the present invention shows a much higher loading rate (10 times or more) compared to solid molecular media such as sand.

자연수계에서 질소는 다양한 형태로 존재하면서 수질오염에 기여하고 있다. 질소의 제거를 위해 물리 화학적인 방법과 생물학적 처리 방법을 사용할 수 있는데, 물리 화학적 처리방법은 총질소의 제거보다는 암모니아성 질소의 제거가 주된 목적이다.In natural water systems, nitrogen exists in various forms, contributing to water pollution. For the removal of nitrogen, physicochemical and biological treatment methods can be used. The main purpose of the physicochemical treatment is to remove ammonia nitrogen rather than to remove total nitrogen.

일반적으로 생물학적 질소제거가 효율적이기는 하지만 물리 화학적 처리가 더욱 경제적인 경우가 있으며 대표적인 방법으로는 선택적 이온교환 방법이 있다. 이온교환에 의한 암모니아 제거 공정은 자연산 제올라이트, 클리노플로라이트가 선택적으로 암모니아를 치환하는 것을 이용한다. 이온 교환에 의해 암모니아를 제거하기 위해서는 고형물질에 의한 영향이 없도록 여과를 거치면 90∼97% 까지의 제거가 가능하다.In general, biological nitrogen removal is more efficient, but physicochemical treatment is sometimes more economical, and a typical method is selective ion exchange. Ammonia removal process by ion exchange utilizes natural zeolite and clinopolite to selectively substitute ammonia. In order to remove ammonia by ion exchange, it is possible to remove up to 90-97% by filtration to avoid the influence of solid matter.

본 발명에서는 흡수성 바이오휠터에 의해 대부분의 오염물질 및 고형 성분을 제거하고, 생활 오폐수 중 포함된 질소 농도의 60%를 차지하고 있는 암모니아성 질소를 제올라이트로 흡착 제거하여 호소의 부영양화에 악영향을 미치는 질소 성분도 제거하여 완벽한 오폐수의 처리가 이루어지는 방법과 장치이다.In the present invention, most of the contaminants and solids are removed by the absorbent biofilter, and the nitrogen component which has an adverse effect on the eutrophication of the lake by adsorption and removal of ammonia nitrogen, which accounts for 60% of the nitrogen concentration contained in domestic wastewater, by zeolite. It is a method and apparatus for the complete treatment of waste water by removal.

도 1은 호기성 바이오필터로 종래의 타일베드를 대체한 모듈라 처리 발명의 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view of a modular treatment invention that replaces a conventional tile bed with an aerobic biofilter.

도 2는 지상설치를 위한 수직배치상의 발명을 보여준다. 통풍 파이프는 특별히 낮은 온도에서 완전한 질소화를 제공하기 위해 호기성 처리를 향상시킨다.2 shows the invention in a vertical arrangement for ground installation. Ventilated pipes enhance aerobic treatment to provide complete nitrogenization, especially at low temperatures.

도 3은 특별히 매립 용도로 디자인된 낮은 측면의 불포화 호기성 모듈의 투시도이다. 처리 매개체를 통한 오폐수와 통풍 공기유동 경로가 표시되어 있다.3 is a perspective view of a low side unsaturated aerobic module designed specifically for landfill applications. Wastewater and draft airflow paths through the treatment media are indicated.

도 4는 모래와 같은 선행기술 매개체를 보여주는 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a prior art medium such as sand.

도 5는 본 발명의 매개체의 예를 보여주는 횡단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an example of the mediator of the present invention.

도 6은 질소성분을 흡착 제거하기 위해 사용된 제올라이트의 결정구조이다.6 is a crystal structure of zeolite used to adsorb and remove nitrogen components.

도 7은 질소성분을 흡착 제거하기 위한 제올라이트 처리조의 구성을 나타낸 도면이다.7 is a view showing the configuration of a zeolite treatment tank for adsorption and removal of nitrogen components.

※ 도면부호의 설명※ Explanation of drawing code

100 : 콘테이너 105 : 오폐수 삽입구100 container 105 wastewater insertion hole

110 : 분배주관 115 : 처리 매개체110: distribution management 115: treatment medium

116 : 공기로 채워진 공간 117 : 물로 가득찬 폼 조각116: space filled with air 117: a piece of foam filled with water

125 : 1차 처리수 배출구 155 : 공기수거 헤더125: primary treatment water outlet 155: air collection header

165 : 공기 통풍 송풍기 170 : 공기 배출구165: air ventilation blower 170: air outlet

175 : 공기통풍수단 200 : 암모니아성 질소 처리조175: air ventilation means 200: ammonia nitrogen treatment tank

201 : 1차 처리수 분사기 202 : 제올라이트201: primary treatment water injector 202: zeolite

203 : 질소처리조 받침 204 : 최종 처리수 배출구203: nitrogen treatment tank support 204: final treated water outlet

본 발명은 컨테이너(100)내의 처리매개체(115) 및 암모니아성 질소 처리조(200)을 통하여 오폐수를 처리하는 장치에 있어서, 오폐수 삽입구(105)로 투입된 오폐수를 분배주관(110)을 통해 스폰지 모양의 폼 재질이 다수의 셀 구조로 연결되어 있고 폼 재질은 부드럽고 휘기쉽고 탄성이 있는 다수의 블럭형으로 구성된 처리매개체(115)를 통과시키고, 공기통풍수단(175)으로 호기성 처리하여, 1차 처리된 물을 배출구(125)를 통해 배출하고, 1차 처리수를 암모니아성 질소 처리조(200)에서 제올라이트(202) 흡착을 통해 암모니아성 질소성분까지 제거시킴을 특징으로 하는 오폐수 처리장치를 제공하는 것이다.The present invention is a device for treating the waste water through the treatment medium 115 and the ammonia nitrogen treatment tank 200 in the container 100, the waste water introduced into the waste water insertion port 105, sponge-like through the distribution pipe 110 The foam material is connected to a plurality of cell structures, the foam material is passed through the treatment medium 115 composed of a plurality of block types that are soft, flexible, and elastic, and aerobic treatment by the air ventilation means 175, thereby providing a primary treatment. The waste water is discharged through the outlet 125, and the first treatment water is removed from the ammonia nitrogen treatment tank 200 through the zeolite 202 adsorption to remove the ammonia nitrogen component to provide a waste water treatment apparatus, characterized in that will be.

이를 더욱 상세히 설명하면 본 발명은 특별한 흡수성 필터 매개체와 분리된 유동과 통풍수단에 의해 작고 컨테이너에 담겨진 수송가능한 양의 오수를 높은 적재율을 갖고 한쪽 방향으로 호기성 처리하는 수단 및 질소성분을 흡착 제거하는 수단을 제공한다. 본 발명은 자연환경에 대해 독립적이고 높은 기계설비 유지를 필요로 하지 않는다. 혐기성 오수정화조의 오수가 본 발명의 명백한 오수 근원지이나, 오염된 표면의 물과 같이 바람직하지 못한 생화학적으로 분해가능한 물질을 포함한 어떤 오수도 처리될 수 있다. 이 장치는 지표면 위 또는 밑에 설치할 수 있고 배수지, 토양조건, 암반조건, 심지어는 재래 타일 베드나 감독되는 타일베드에서는 적당치 못했던 조건에서도 역시 효과적이다.In more detail, the present invention provides a means for aerobic treatment of small and transportable amount of sewage contained in a container in one direction with a high loading rate by means of flow and ventilation means separated from a particular absorbent filter mediator and means for adsorbing and removing nitrogen components. To provide. The present invention is independent of the natural environment and does not require high mechanical maintenance. The sewage of an anaerobic sewage purification tank can be treated with any obvious sewage source of the invention, including any undesired biochemically degradable material such as water on contaminated surfaces. The device can be installed above or below the surface and is effective in drainage, soil conditions, rock conditions, or even under conditions not suitable for conventional tile beds or supervised tile beds.

따라서 본 발명의 장점은 다음과 같다는 점에 있을것이다.Therefore, the advantages of the present invention will be that the following.

본 발명의 오수처리 시스템은 토양유형과 강수량, 그리고 배수지 조건과 상관없이 연속적인 모듈에서 호기성 처리와 그 이후의 처리를 포함하여, 가정용 오수, 일정한 산업용 오수를 완벽하고 유연성 있게 처리하고 ; 오염된 지상오수 또는 지하수를 처분하거나 계속적으로 재 사용할 수 있도록 처리하며 ; 고형분자 물질 대신에 흡수성이 좋은 물질을 사용함으로써 작은 부피의 호기성 모듈내에서 오수를 처리하고 ; 큰 토지를 필요로 하지 않으므로 매립됐을 경우 토지가 필요성이 낮고 ; 쉬운 기술, 낮은 유지 노력, 약간의 기술이 있는 일꾼에 의해 쉽게 설치될 수 있고 기계적 장치나 화학적 첨가제를 포함시킬 수 있겠으나 이들에 의존하지 않고 ; 특별한 탱크 모양과 크기, 처리모듈을 위한 특별한 구성에 의존치 않고 모듈과 호기성 포화 처리 매개체를 위해 평범하고 계속 쓸만하고 비싸지 않은 물질을 사용해도 좋으며 ; 특별한 타입의 오수나 특별한 양의 오수를 처리하기 위해 특별처리 모듈을 첨가시키거나 모듈을 함께 연결가능하고 ; 쉽게 구형장치를 개선하기 위해 재래 오수정화조와 직접 연결할 수 있고 집이나 건물내에 특별한 배관을 필요로 하지 않으며 ; 예상 가능한 작업수행을 위해서는 공장에서 제작된 스탠다드 타입의 상품을 쓰고 검사와 승인이 용이하고 쉽게 수송할 수 있고 ; 지상 또는 지하에 설치할 수 있고 판넬과 벽 커버링(covering)에 의해 가릴 수 있고 태양으로부터 쉽게 가릴 수 있고 영구동토층 지역에서 쉽게 절연하고 가열할 수 있으며 ; 또한 호소의 부영양화를 초래하는 요인인 질소성분 제거가 가능하다.The sewage treatment system of the present invention completely and flexibly treats household sewage, certain industrial sewage, including aerobic treatment and subsequent treatment in a continuous module regardless of soil type, precipitation and drainage conditions; To dispose of the contaminated ground or ground water or to recycle it continuously; Treating sewage in a small volume of aerobic modules by using absorbent materials instead of solid molecular materials; It does not require large land, so if it is reclaimed, the land is low; It can be easily installed by workers with easy skills, low maintenance effort, some skills and can include mechanical devices or chemical additives, but does not depend on them; Regardless of the specific tank shape and size, and the special configuration for the treatment module, it is acceptable to use ordinary, consistently inexpensive materials for the modules and aerobic saturation treatment media; Special treatment modules can be added or modules can be connected together to treat special types of sewage or special amounts of sewage; Can be directly connected to conventional sewage septic tanks to easily retrofit older devices and does not require special piping in the house or building; For predictable work, standard type goods manufactured at the factory can be used and inspected and approved easily and transported easily; Can be installed above ground or underground, can be covered by panel and wall covering, can be easily hidden from the sun and can be easily insulated and heated in permafrost areas; It is also possible to remove nitrogen, a factor that causes eutrophication of the appeal.

상기의 모든 장점은 어떤 주어진 설비에서도 반드시 동시에 달성될 것이라는 점을 인정해야 한다.It should be appreciated that all of the above advantages will necessarily be achieved simultaneously in any given plant.

본 발명의 폼이 막히지 않는 현상은 80cm/일일적재율의 10개월후와 18개월동안 연속적인 사용후에도 계속된 것으로 실험실과 현장실험에서 나타났다. 현장설비는 걸러진 고형물질과 BOD의 95∼99% 제거와 막힘의 증후없이(표 1) 오폐수 55cm/일의 수치로 3년간의 적재를 보여준다. 작업수행중 별다른 결과없이 몇일간 205cm/일의 서지(surge)를 보여주었다. 반면에 모래와 토탄 필터는 이정도의 높은 적재율에서 한달간의 사용이전에 막히는 현상이 나타났다. 본 발명에서 높은 표면면적, 높은수분 보유, 공기 침투성과 같은 우수한 물리적 특성은 한 방향으로의 작은 양의 처리를 하게 한다.The phenomenon in which the foam of the present invention was not clogged was shown in the laboratory and field experiments after 10 months and 18 months of continuous use at 80 cm / daily loading rate. On-site installations show three years of loading at 55 cm / day of wastewater without the removal of 95-99% of the filtered solids and BOD and without signs of blockage (Table 1). During the operation, a surge of 205 cm / day was shown for several days with no results. Sand and peat filters, on the other hand, were clogged prior to one month of use at this high loading rate. In the present invention, excellent physical properties such as high surface area, high moisture retention and air permeability allow a small amount of treatment in one direction.

정화기 오폐수를 처리하는 현장설비의 평균결과(T=5∼14℃), 유동율 평균 2000L/일, 매우 높은 적재율 54cm/일Average results of on-site facilities treating clarifier wastewater (T = 5 ~ 14 ℃), flow rate average 2000L / day, very high loading rate 54cm / day nn 유 입 액Inflow 유 출 액Outflow 제 거 율Removal rate BOD7(mg/L)BOD 7 (mg / L) 99 123123 2.62.6 97-9997-99 TSS (mg/L)TSS (mg / L) 1010 8282 2.82.8 96-9896-98 암모니아성 질소Ammonia nitrogen 77 5.95.9 1.11.1 -- 질산성 질소Nitrate Nitrogen 1010 0.20.2 5.55.5 -- 총대장균수(CFU/100ml)Total coliform bacteria (CFU / 100ml) 1010 1.6e71.6e7 7.1e47.1e4 99.3-99.799.3-99.7 배설대장균수E. coli 1010 5.6e65.6e6 3.4e43.4e4 99.5-99.799.5-99.7

오폐수는 비포화상태의 필터 매개체를 통과하여 아래쪽으로 천천히 여과해서 미생물활동에 의해 정화된다. 컨테이너(container) 벽의 배기창을 통한 자연적인 공기대류는 일반적으로 유기물, 고형물, 병원체의 적당한 처리를 제공한다. 그리고 완벽하게 제거되지 못한 암모니아 제거를 수행하기 위해서는 제올라이트 매개체를 통해 흡착 제거한다. 만일 오폐수가 처리과정을 위한 적당한 분해산소를 포함하고 있다면, 컨테이너 내의 단순한 배기창이 자연적인 대류에 의해 적당한 통풍을 제공한다.Waste water is purified by microbial activity by slowly filtration down through the unsaturated filter media. Natural air convection through the exhaust windows of container walls generally provides adequate treatment of organics, solids and pathogens. In order to perform ammonia removal which was not completely removed, adsorption is carried out through a zeolite mediator. If the waste water contains adequate oxygen for the treatment, a simple vent in the container provides adequate ventilation by natural convection.

산소에 의해서 처리된 물은 호기성 모듈 밑에서 수거되어 연속되있는 질소처리모듈로 넘겨지고 소독해서 재사용된다.Water treated with oxygen is collected under the aerobic module, passed to a continuous nitrogen treatment module, and disinfected and reused.

본 발명은 재래 타일 베드(tile bed), 감독된 타일 베드, 또는 토탄 타일베드에서는 적당치 않은 배수장치와 토양조건에서 효과적으로 작동한다. 모듈은 지표위에 또는 지표밑에 놓여질수 있고 영양소 제거, 소독, 더 이상의 호기성 처리를 위해 부가적인 모듈에 의해 계속될 수 있다.The present invention works effectively in unsuitable drainage and soil conditions in conventional tile beds, supervised tile beds, or peat tile beds. The module can be placed on or under the surface and continued by additional modules for nutrient removal, disinfection and further aerobic treatment.

본 발명은 주요 오폐수 처리를 위한 고효율의 한 방향 호기성 바이오 필터를 제공하는데, 이 처리는 낮은 유지 요구조건을 갖고 있고 처리시설외의 지역에서 미리 제작해서 계속적인 작업수행을 위해 처리지역으로 수송되어 질 수 있다. 본 발명은 타일 베드와 모래 필터를 대체해서 개선시켰으며, 기계화된 통기 시스템보다 적은 유지 요구조건을 갖고 있다.The present invention provides a highly efficient one-way aerobic biofilter for major wastewater treatment, which has low maintenance requirements and can be prefabricated outside the treatment plant and transported to the treatment area for continued operation. have. The present invention has been improved by replacing tile beds and sand filters and has less maintenance requirements than mechanized ventilation systems.

본 발명의 부가특징을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명해 보면 다음과 같다.The additional features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 수행하기 위한 최상의 방법Best way for carrying out the invention

본 발명을 수행하기 위한 최상의 방법과 발명의 변형의 상세한 설명은 다음과 같다.The best method for carrying out the invention and the details of the modifications are as follows.

호기성 모듈의 기본구조Basic Structure of Aerobic Module

호기성 모듈(100)(제 1도와 제 2도에 도식적으로 나타나 있고 제 3도에 자세히 나타나 있다)은 처리과정에서 가장 중요한 요소이고 선호적으로 컨테이너(100), 분배주관(110), 처리매개체(115), 그리고 통풍수단(175)를 포함하고 있다. 컨테이너(100)의 구조는 오폐수 삽입구(105), 처리된 물의 배출구(125), 선택적 점검 또는 접근 창구(150)를 포함하고 있다. 도 1에 나타나 있는 것처럼 수면이 충분히 낮다면 매립될 수도 있고 지표면위에 설치될 수도 있다.The aerobic module 100 (shown schematically in FIGS. 1 and 2 and detailed in FIG. 3) is the most important element in the process and preferably the container 100, the dispensing supervisor 110 and the treatment medium ( 115 and ventilation means 175. The structure of the container 100 includes a wastewater insertion port 105, a discharge outlet 125 of treated water, and a selective inspection or access window 150. As shown in Figure 1, if the water surface is low enough, it may be buried or installed on the ground surface.

분배주관(110)은 처리매개체(115)의 꼭대기 바로 가까이에 끼워져 있고, 오수 삽입구(105)와 연결되 있다. 분배주관은 윗쪽방향 또는 아랫쪽 방향을 향한 스프레이 마개를 포함할 수도 있다.The dispensing main 110 is fitted directly near the top of the treatment medium 115 and is connected to the sewage insertion port 105. The dispensing main may include a spray stopper directed upward or downward.

공기통풍수단(175)는 매개체(115)의 밑바닥 바로 가까이에 끼워져 있는 공기수거 헤더(header) (155)와 공기 삽입구(105), 공기 배출구(170), 그리고 공기 통풍 송풍기(165)를 포함한다. 공기수거 헤더(155)는 어떤 적당한 수단에 의해 유지된다.The air venting means 175 includes an air collecting header 155, an air inlet 105, an air outlet 170, and an air ventilating blower 165 that are fitted just below the bottom of the medium 115. . Air collection header 155 is maintained by any suitable means.

적당한 통풍이 자연적 대류에 의해 제공될 수 있는 또다른 실시태양에서 공기통풍수단(175)는 공기 삽입구(150) 또는 공기배출구(170)을 포함한다. 또 다른 실시태양에서 통풍공기가 동력전달 수단으로써 압축공기를 사용하는 펌프(pump)에 의해서 오수와 함께 분배주관(110)을 통해 주입된다. 오수가 적당한 산소를 포함하거나 호기성처리가 불필요한 또다른 실시태양에서는 강제적인 통풍이 모듈에서 요구되지 않는다. 처리매개체(115)는 실제적으로 모듈(100)을 채우고 있다.In another embodiment where adequate ventilation can be provided by natural convection, the air vent means 175 comprises an air inlet 150 or an air outlet 170. In another embodiment, the vented air is injected through the distribution main 110 together with the sewage by a pump using compressed air as the power transmission means. In another embodiment where the sewage contains adequate oxygen or does not require aerobic treatment, forced ventilation is not required in the module. The treatment medium 115 actually fills the module 100.

호기성 모듈의 기능/처리과정Function / Process of Aerobic Module

오수(130)는 삽입구(105)를 통해 호기성 모듈(100), 그리고 나서 분배주관(110)으로 투입된다. 물은 처리가 실시되고 있는 흡수매개체(115)를 통해 천천히 아랫쪽으로 여과하고 제 1도와 제 4도에서 보여진것 처럼 수분포화모듈(200)과 같은 다른 처리 모듈로 배출구를 통해 방류되거나 재사용되거나 환경으로 되돌아간다.Sewage 130 is introduced into the aerobic module 100 through the insertion port 105, and then to the distribution main pipe 110. Water is slowly filtered downwards through the absorbent medium 115 being treated and discharged through the outlet to another treatment module, such as the water saturation module 200, as shown in FIG. 1 and FIG. Go back.

통풍공기(145)는 삽입구(150)을 통해 들어와서 침투성있는 매개체(115)를 통해 수거 헤더(155)로 모여졌다가 배출구(170)를 통해 방류된다. 대신으로 공기는 송풍기에 의해서 또는 공기가 동력을 전달하는 펌프에 의해 오수와 함께 투입될 수도 있다.The venting air 145 enters through the inlet 150 and is collected through the permeable medium 115 to the collection header 155 and discharged through the outlet 170. Alternatively, the air may be introduced together with the sewage by a blower or by a pump through which the air transmits power.

호기성 모듈 요소-컨테이너-에 대한 세부설명Detailed description of aerobic module elements-containers

호기성 모듈(100)에 사용되는 컨테이너는 밀폐되 있고 침투성이 없고 반응이 없으며 견고하고 구조적으로 탄탄한 플라스틱이나 콘크리트와 같은 적당한 재질로 만들어 진다.The container used for the aerobic module 100 is made of a suitable material such as plastic, concrete, which is hermetically sealed, impermeable, non-responsive, rigid and structurally strong.

컨테이너는 적당한 어떤 모양이면 가능하고 컨테이너의 크기는 전통적으로 오수 2000L/일의 유동에 대해 약 3∼5㎥이다. 더 많은 물 유동에 대해서는 더 크거나 더 많은 모듈이 사용될 수 있다.The container can be of any suitable shape and the size of the container is traditionally about 3-5 cubic meters for a flow of 2000 liters of sewage. Larger or more modules can be used for more water flow.

오수와 공기 투입구와 배출구 105, 125, 150, 170는 플라스틱과 같은 견고한 재질의 벽을 관통하는 조립기구들이고 적당한 크기이며 적당한 수단에 의해 연결되있다.The sewage and air inlets and outlets 105, 125, 150 and 170 are assembling devices that penetrate walls of rigid material such as plastic and are of suitable size and connected by suitable means.

삽입구(105)는 모듈의 꼭대기 바로 옆에 위치하고 배출구(125)는 모듈 밑바닥 바로 옆에 위치하며, 이 둘은 모듈(100)을 통해 오수의 자유배수를 보장한다. 펌프가 투입됐을시, 분배주관이 계속 꼭대기 바로 옆에 있을지라도, 삽입(105)는 편의상 또는 얼어붙는것을 방지하기 위해 밑바닥 바로 가까이에 있을 수 있다.Insertion port 105 is located right next to the top of the module and outlet 125 is located right next to the bottom of the module, both of which ensure free drainage of sewage through the module 100. When the pump is turned on, although the dispensing main is still right next to the top, the insert 105 may be near the bottom for convenience or to prevent freezing.

접근창구 150는 점검과 유지를 허용하고 통풍공기(145)를 위해 공기를 배가시킬 수 있다.Access window 150 allows for inspection and maintenance and may double the air for vent air 145.

호기성 모듈 요소-분배주관-에 대한 세부설명Detailed description of aerobic module elements-distribution mains

도 3에서 보이는 것처럼, 분배주관(110)은 매개체(115)의 상부로 오수를 균등하게, 직접 분배하기 위한 수단이다. 주관(110)은 PVC와 같은 견고한 플라스틱으로 된 구멍난 튜브로 되어 있고 적당한 크기이며 적당한 수단에 의해 연결되고 유지된다. 투입이 펌프나 사이펀 서지(siphon surge)에 의해 행해진다면, 주관(110)은 일련의 스프레이 마개일수 있고, 튀김판(나타나 있지 않음) 위로 방류하거나, 그렇지 않을 경우 바이오필터 매개체의 상부로 오수가 고루 배분되도록 한다.As shown in FIG. 3, the distribution main 110 is a means for evenly and directly distributing sewage to the top of the medium 115. Main pipe 110 is a perforated tube of rigid plastic, such as PVC, of suitable size and connected and maintained by suitable means. If the dosing is done by a pump or siphon surge, the main pipe 110 can be a series of spray plugs, discharged over a frying plate (not shown), or otherwise sewage to the top of the biofilter media. To be distributed.

분배주관(110)은 오수가 매개체(115)위로 균등히 배분될 수 있도록 형태가 정해지고 그 내부의 구멍도 균등한 배분을 할 수 있도록 형태지워지고 위치 설정된다. 또 다른 실시태양에서 주관(110) 내의 스프레이 마개와 튀김판은 매개체(115)위로 고르게 뿌려지도록 정렬되 있다.The distribution main 110 is shaped so that the sewage can be evenly distributed over the medium 115, and is shaped and positioned so that the holes therein can be evenly distributed. In another embodiment, the spray stopper and splash plate in the main conduit 110 are arranged to be evenly sprayed onto the medium 115.

호기성 모듈 요소-통풍수단의 구조-에 대한 세부설명Detailed description of aerobic module elements-structure of ventilation means

공기통풍 수단(175)은 통풍공기 삽입구(150)(상기 기술), 공기수거 헤더(155), 송풍기(165), 그리고 공기 배출구(170)(상기 기술)를 포함한다.The air vent means 175 includes a vent air inlet 150 (described above), an air collection header 155, a blower 165, and an air outlet 170 (described above).

공기수거 헤더(155)는 적당한 크기의 구멍이 뚫려진 플라스틱 튜브로 만들어져 있고 적당한 수단에 의한 연결되고 유지된다. 적당한 구멍뚫기는 예를들어 10∼20cm 마다 일정하게 튜브를 따라 행해진다. 견고한 스크린(screen)이 헤더(155)를 둘러싸고 있는 매개체(115)에 의해 막히는 것을 방지하기 위해 구멍뚫린 튜브를 감싸고 있다.The air collection header 155 is made of a perforated plastic tube of appropriate size and is connected and maintained by suitable means. Suitable perforations are made along the tube, for example, every 10-20 cm. A rigid screen surrounds the perforated tube to prevent it from being blocked by the media 115 surrounding the header 155.

공기수거 헤더(155)는 통풍공기가 매개체(115)를 통해 가능한 한 고르게 분배되도록 형태가 결정된다. 예를 들어 제 2도에서 나타난 배치의 현장실험에서 구멍난 튜브의 길고 좁은 직사각형 모양의 고리가 길고 좁은 탱크를 통풍시키는데 효과적인 것으로 나타났다.The air collection header 155 is shaped so that the ventilation air is distributed as evenly as possible through the medium 115. For example, field experiments of the batches shown in FIG. 2 show that long, narrow rectangular rings of perforated tubes are effective for venting long, narrow tanks.

한 실시태양에서, 송풍기(165)는 모듈(100)의 통풍을 용이하게 하기 위해 공기 배출구(170)바로 옆에 위치한다. 송풍기(165)는 전기동력 일수도 풍력일수도 있다.In one embodiment, the blower 165 is located directly next to the air outlet 170 to facilitate ventilation of the module 100. The blower 165 may be electric power or wind power.

또 다른 실시태양에서, 공기통풍수단(175)은 공기 삽입구(150) 또는 배출구(170)를 포함한다.In another embodiment, the air vent 175 includes an air inlet 150 or outlet 170.

또 다른 실시태양에서, 공기통풍수단(175)은 공기가 동력 전달하는 펌프와 공기 배출구(170)를 포함한다.In another embodiment, the air venting means 175 includes a pump through which air is powered and an air outlet 170.

매개체를 통한 공기 유동과 통풍시스템의 기능Air flow through the media and the function of the ventilation system

통풍공기는 매개체(115)내의 호기성 생물활동을 유지시키고 물을 순환시키기 위해 모듈(100) 내로 투입된다.Ventilated air is introduced into module 100 to maintain aerobic biological activity in media 115 and circulate water.

유동은 매개체(115)를 통해 위쪽방향으로 또는 아랫쪽 방향으로 행해질 수 있으나, 공기유동이 오수의 경로를 따른다면 통풍된 공기(148)의 냄새는 최소화된다. 냄새제거는 천연토탄이나 활성탄(나타나 있지 않음)과 같은 탈취 매개체를 통해 방류된 공기(148)를 지나가게 함으로써 실시될 수 있다.The flow can be done upwards or downwards through the medium 115, but the odor of the vented air 148 is minimized if the airflow follows the path of the sewage. Odor removal may be carried out by passing the air 148 discharged through a deodorant medium such as natural peat or activated carbon (not shown).

호기성 모듈 요소-매개체의 구조-에 대한 세부설명Detailed description of aerobic module elements-the structure of the media

처리 매개체(115)는 오수를 호기성 모듈(100)을 통해 아랫쪽으로 천천히 보내고 공기순환을 촉진시키기 위한 수단이다. 적당한 크기의 모듈내의 오수처리는 우수한 수분 보유와 공기침투 특성을 가진 매개체(115)를 사용할때만 가능하다. 매개체를 위한 선호되는 재질은 플렉시블 폴리우레탄 폼, 변형된 합성 폼, 스폰지 또는 다른 유사물질과 같은 오픈 셀 합성 폼을 포함한다. 이 흡수력이 좋은 재질은 오픈 셀에 의해 그들 내부를 통해 물을 전이시키고 역시 높은 수분 보유능력을 갖고 있다. 이 폼들은 수분포화 상태에 있지만, 공기통풍이 폼들 사이의 개방된 빈 공간을 통해 동시에 일어난다. 예를 들어 일반적으로 0.5에서 5cm 사이의 다양한 크기의 폴리우레탄 폼을 배치함으로써 실험실과 현장실험에서 탁월한 호기성 처리가 획득되었다. 좁고 큰 조각을 배치하는 것이 통풍의 용이함을 위해 조각간의 더 넓고 개방적인 빈 공간을 제공하는 반면에 작고 넓은 조각을 배치함으로써 더 적은 빈 공간과 제한된 공기 유동을 유발하게 된다.The treatment medium 115 is a means for slowly sending sewage down through the aerobic module 100 and promoting air circulation. Sewage treatment in a module of the appropriate size is possible only when using the medium 115 having excellent moisture retention and air permeation characteristics. Preferred materials for the vehicle include open cell synthetic foams such as flexible polyurethane foams, modified synthetic foams, sponges or other similar materials. This absorbent material transfers water through them by open cells and also has high water retention. These foams are in water saturation, but airflow occurs simultaneously through the open voids between the foams. For example, by placing polyurethane foams of various sizes, typically between 0.5 and 5 cm, excellent aerobic treatment was obtained in laboratory and field experiments. Placing narrow and large pieces provides more open space between the pieces for ease of ventilation, while placing smaller and wide pieces will result in less empty space and limited air flow.

매개체 물질은 시스템의 예상 수명길이(20∼30년)에 걸쳐 우수한 특성을 보유하기에 충분할 정도로 견고해야 한다.The medium material should be strong enough to retain good properties over the expected lifespan of the system (20-30 years).

매개체의 기능Function of media

비포화 호기성 모듈(100)은 작은 호기성 컨테이너(100)(예를 들어 전형적인 주거지에는 3-5㎥)내의 재래 타일 베드의 처리과정을 재생한다.Unsaturated aerobic module 100 regenerates the processing of conventional tile beds in small aerobic containers 100 (e.g. 3-5 m 3 in typical dwellings).

매개체(115)는 건조, 극단적인 온도, 증가된 오수유동에 의해 씻겨나가는 현상으로부터 보호를 함으로써 유익한 생물상 (生物相)의 개체수를 유지시킨다. 도 6에서 나타난것처럼, 매개체(115)는 물로 가득찬 폼 조각(117)사이의 공기로 채워진 큰 빈공간(116)을 통해 통풍공기의 유입을 허용하고 생물 개체수를 유지하도록 영양이 풍부한 오수를 제공하고 바이오필터에서 완벽히 처리되도록 충분히 오랫동안 보유한다. 도 6에서 큰 화살표는 공간을 통한 공기유입을 보여주고 작은 화살표는 폼조각을 통한 오수이동을 보여준다.The mediator 115 maintains a beneficial biomass population by protecting it from being washed away by drying, extreme temperatures, and increased sewage flow. As shown in FIG. 6, the mediator 115 provides nutrient-rich sewage to allow inflow of vented air through the large void 116 filled with water between the foam pieces 117 filled with water and to maintain biological populations. And hold long enough for complete processing in the biofilter. In Figure 6, the large arrow shows the air inflow through the space and the small arrow shows the sewage movement through the foam pieces.

대조적으로, 도 5(선행기술)에서 볼 수 있듯이, 고형물질 분자 사이의 공간이 오수로 가득차 있기 때문에 통풍공기는 유동할 수 없다.In contrast, as shown in FIG. 5 (prior art), the ventilation air cannot flow because the space between the solid material molecules is filled with sewage.

상기의 기술은 예에 의해 실시태양에 관해 설명하고 있다. 이 분야에 관해 지식이 있는 사람들에게는 본 발명의 많은 변형이 이해하기 쉬울 것이다. 이와같이 이해하기 쉬운 변형은 명백히 드러내 놓고 기술되었건 아니건 간에 기술되고 청구된 발명의 범위 이내에 있다.The above description has described embodiments by way of example. Many variations of the invention will be readily apparent to those skilled in the art. Such intelligible variations are within the scope of the invention as described and claimed, whether expressly disclosed or not.

예를 들어 상기기술이 컨테이너에 의해 정의된 호기성 포화모듈에 관해 언급했다 할지라도, 어떤 토양조건 하에서는 구덩이 벽에 의해 정의된 컨테이너 부피 크기의 구덩이를 파서, 적당한 뚜껑이나 덮개를 제공하고 파여진 부피이내에서 다양한 요소들을 배치시키고 뒷받침해주는 방법도 가능할 것이다.For example, although the above description refers to an aerobic saturation module defined by a container, under certain soil conditions, a pit of container volume size defined by the pit wall is dug up, providing a suitable lid or cover, and within the excavated volume. It is also possible to place and support various elements in.

본 발명의 실시태양이 호기성 단계와 그에 따른 처리단계를 결합시키는 것을 의도할지라도, 일정한 적용 경우에서는 호기성 단계만으로도 충분할 수 있다는 점도 인정해야 한다.Although the embodiments of the present invention are intended to combine the aerobic step and the resulting treatment step, it should also be appreciated that in certain applications, the aerobic step may be sufficient.

기술된 것과 같이 처리매개체를 포함하는 모듈은 호기성 처리장소의 역할을 한다. 오폐수 처리 시스템은 오폐수를 오수정화조로부터 호기성 처리장소로 보냄으로써 작용한다. 오폐수는 암모니아, 유기물질, 그리고 다른 물질들로 오염되어 있고 ; 이 오염물질은 산화작용에 의해 무해하거나 상대적으로 무해한 물질로 변하는 성질이 있으며 비용을 절감하는 방법으로 이와 같은 산화를 실시하는 것이 호기성 처리장소의 기능이다.As described, modules containing a treatment medium serve as an aerobic treatment site. Wastewater treatment systems work by sending wastewater from a septic tank to an aerobic treatment site. Waste water is contaminated with ammonia, organics and other substances; This pollutant is transformed into a harmless or relatively harmless substance by oxidation, and it is a function of aerobic treatment sites to perform such oxidation in a way to reduce costs.

호기성 처리 시스템의 선호된 형태에서, 처리매개체는 부드러운 스폰지와 같은 타입의 폼재질을 포함하고 있다. 즉 재질은 탄성적이고 플렉시블하고 부드럽고 탄력성있게 변형가능한 재질이어야 한다.In a preferred form of aerobic treatment system, the treatment medium comprises a foam material of the type such as a soft sponge. That is, the material should be elastic, flexible, soft and elastically deformable material.

부드러운 폼 재질은 오픈 셀 구조를 갖고 있고 셀들은 상호연결되었다. 셀의 크기는 중요하다 ; 셀은 아주 작아서 셀 내부에 존재하는 수분은 스폰지 작용에 의해 셀 내부에 보유된다-즉, 수분이 표면장력에 의해 셀 내부에 보유되고 모세관 작용에 의해 이 셀에서 저 셀로 퍼진다.The soft foam material has an open cell structure and the cells are interconnected. The size of the cell is important; The cell is so small that moisture present inside the cell is retained inside the cell by sponge action-that is, moisture is retained inside the cell by surface tension and spreads from the cell to the low cell by capillary action.

셀은 아주 작아서 폼 물질이 실제적으로 끊임없이 물로 포화상태를 이루는 셀에서도 물은 배수되지 않는다. 폼의 셀이 크면 클수록, 물이 셀 바깥으로 배수될 가능성은 더욱더 커지고, 특히 폼물질 속으로 적은 양의 물이 투입됐을때 특히 그러하다.The cells are so small that water does not drain even in cells where the foam material is practically constantly saturated with water. The larger the cell of the foam, the greater the chance of water draining out of the cell, especially when a small amount of water is introduced into the foam material.

폼은 내부의 상호연결 셀이 평균직경 0.5mm 이하인 것이 좋고 윗부분은 평균 직경 1mm가 한계이다. 셀이 이정도의 작은 크기일때, 폼의 스폰지 작용이 물이 폼을 통해 잘 퍼지고 폼을 포화상태로 유지하기에 효과적이다. 작은 셀의 폼재질을 통해 이 셀에서 저 셀로 물을 양옆으로, 심지어 위로 끌어당기도록 작용한다.The foam should have an internal interconnect cell with an average diameter of 0.5 mm or less and the upper part is limited to an average diameter of 1 mm. When the cell is of this small size, the foam's sponge action is effective for water to spread through the foam and keep the foam saturated. The foam material of the small cell acts to draw water from side to side and even up from this cell to that cell.

일반적으로 셀이 가로 2mm 이상 일때 셀 내부나 다른공간에서 스스로를 지탱할 수 없고, 그와 같은 큰 셀 바깥으로 배수될 가능성이 높은 것으로 알려져 있다.In general, it is known that when a cell is 2 mm or more in width, it cannot support itself in the cell or other spaces, and is likely to drain out of such a large cell.

호기성처리 작용을 적절히 수행하기 위해, 폼은 폼 조각사이에 공간과 열린공간을 포함한다. 이 공간은 상호연결되 있고, 이곳을 통해 공기가 공간사이로 자유롭게 순환할 수 있다.In order to properly perform the aerobic treatment action, the foam includes a space and an open space between the foam pieces. These spaces are interconnected, through which air can freely circulate between spaces.

부드러운 폼 더미는 납작하게 한줄로 구성되 있는것이 아니라, 부드러운 폼 조각 더미를 다량으로 쌓아놓는 것이다. 폼 블록(foam block)은 쌓아놓았을때 블록간에 많은 공간이 생기도록 쌓기만 한다면 어떤 형태이건 상관없다. 직육면체 형태의 블록은 아무렇게나 되는대로 쌓아놓은 상태에서 좋은 공간을 형성할 것이다(그러나 직육면체 블록을 말끔히 줄을 맞추어 규칙적으로 쌓아놓았을때는 만족할 만한 공간을 형성치 못할 것이다). 설계자(designer)는 빈 공간이 폼재질 부피의 30% 또는 40%가 되도록 노력해야 한다. 그와같은 비례는 예를들어 블록이 구(球) 형태일때나(비록 구형태는 제조하기에 힘들지만), 직육면체와 같이 자르기에 편한 모난 형태일때 얻어진다.Soft foam piles are not flat lines, but rather piles of soft foam pieces. Foam blocks don't matter what form they are, as long as they are stacked so that there is a lot of space between them. Cuboid-shaped blocks will form a good space in a randomly stacked state (but they will not form a satisfactory space when the cubic blocks are neatly laid out in regular rows). The designer should try to make the void space 30% or 40% of the foam material volume. Such proportions are obtained, for example, when the block is in the form of a sphere (though spherical forms are difficult to manufacture), or in the form of an angular form that is easy to cut, such as a cuboid.

블록을 쌓아놓는 것은 바람직한 개방성과 상호연결성을 가진 공간들을 자동적으로 공급해주기 때문에 폼을 납작하게 구성하는것보다 아무렇게나 쌓아놓는 것이 바람직하다. 부드러운 폼을 납작하게 정렬시킨 상태에서는 이와같이 적당한 공간을 마련하는 것이 어렵고 제조관점에서 볼때 비용이 상승한다.Stacking the blocks automatically provides space with the desired openness and interconnection, so it is desirable to stack them rather than flatten the foam. It is difficult to provide adequate space in such a state that the soft foams are aligned flat and the cost increases from the manufacturing point of view.

부드러운 폼 블록은 동일한 크기인 것이 바람직하다. 만일 다른 크기일 경우, 작은 블록은 큰 블록사이의 공간을 채울 경향이 있다.Soft foam blocks are preferably the same size. If they are of different sizes, smaller blocks tend to fill the space between them.

공간이 개방되고 자유롭다 하더라도, 공기가 단순히 폼재질 전체옆을 그냥 통과한다면, 폼재질을 뚫고 공기순환하는 경우가 감소할 것이다. 그러므로 순환공기가 폼 재질을 뚫고 이동하도록 폼재질의 위치를 설정해야 한다. 이러한 방법으로는 폼재질을 컨테이너에 넣고 공기가 폼을 통과하여 아랫쪽으로(또는 윗쪽으로) 이동하도록 정렬시키는 것이 있다. 이 조치는 폼재질의 양옆이 근본적으로 컨테이너에 꽉 끼도록 배치시키는 것을 필요로 한다.Even if the space is open and free, if air simply passes through the entire foam material, there will be less air circulation through the foam material. Therefore, the position of the foam material should be set so that the circulation air moves through the foam material. This method involves placing the foam material in a container and aligning the air to move downwards (or upwards) through the foam. This action requires placing the sides of the foam material essentially tight to the container.

폼재질이 개별적인 블록들로 무더기로 쌓여있는 형태에서는, 자연적으로 블록은 컨테이너의 양 옆에 꽉 끼게 자리잡을 것이고 만족하게 꽉 끼도록 배치될 것이다. ; 즉 공기는 폼 재질의 양 옆과 컨테이너의 양 옆 사이를 지남으로써 공간을 그냥 지나쳐 버리는 일이 일어나지 않을 것이다.In a form in which the foam material is piled up into individual blocks, the blocks will naturally fit tightly on both sides of the container and will be arranged to satisfactorily fit. ; That is, the air will pass between the sides of the foam material and the sides of the container so that it will not just pass through the space.

딱딱한 폼은 컨테이너 양옆에 꽉 끼지 않으므로 이런 이유에서 딱딱한 폼은 적당하지 않다.Rigid foams do not fit tightly on both sides of the container, so rigid foams are not suitable for this reason.

쌓아놓은 부드러운 폼 블록은 접촉지점에서 서로 부딪치게 된다. 블록이 부드럽기 때문에, 블록의 탄성있는 변형이 접촉점에서 일어난다. 사실상 블록이 접촉점에서 실제적으로 변형했을때 그 블록은 부드럽다고 정의지어진다 ; 블록이 물을 적재했을때 더욱더 변형하는 경향이 있다는 사실을 명심하라. 반면에 딱딱한 블록은 접촉점에서 변형되지 않는 경향이 있다.Stacked soft foam blocks bump into each other at the point of contact. Since the block is soft, elastic deformation of the block occurs at the point of contact. In fact, when a block actually deforms at the point of contact, the block is defined as soft; Keep in mind that blocks tend to deform more and more when loaded with water. Hard blocks, on the other hand, tend not to deform at the point of contact.

접촉점에서 부드러운 폼 블록이 탄성있게 변형한다는 것은 각각의 접촉지점이 넓은 면적을 차지하고 있다는 것을 의미한다. 블록이 부드럽기 때문에 각각의 부드러운 블록은 블록사이와 그 인접한 블록사이로 물이 전이되기 위한 넓은 면적을 갖게된다. 따라서 블록이 딱딱한 폼일때 보다는 부드럽게 탄성이 있는 폼일때 물은 이 블록에서 저 블록으로 전이될수 있다. 공기가 폼재질 전체를 뚫고 자유롭게 순환할 수 있는 것이 중요한 만큼, 물이 포화된 상태로 폼재질을 구성하는 모든 폼 블럭으로 움직일 수 있는 것도 중요하다.The elastic deformation of the soft foam block at the contact point means that each contact point occupies a large area. Because the blocks are soft, each soft block has a large area for water transfer between blocks and adjacent blocks. Thus, when a block is a soft elastic foam rather than a rigid foam, water can be transferred from this block to that block. As it is important that air can circulate freely through the foam material, it is also important to be able to move to all the foam blocks that make up the foam material while the water is saturated.

폼재질 전체가 부드럽고 탄성있는 폼의 개별적인 블록으로 쌓여져 있을때 오폐수의 호기성 처리는 가장 비용효과가 극대될 수 있다. 블록간의 공간을 폼재질 전체를 뚫고 공기가 완전히 순환할 수 있도록 보장하기에 충분히 크고, 폼 재질의 모든 구역은 모든 잠재력을 발휘하여 호기성 처리를 위해 공헌하고 있을 것이다.Aerobic treatment of wastewater can be most cost effective when the entire foam material is stacked in separate blocks of soft, elastic foam. The space between the blocks is large enough to ensure that air is fully circulated through the foam material, and all areas of foam material will be able to reach their full potential and contribute to aerobic treatment.

마찬가지로, 폼재질이 그와 같이 작은 셀을 갖고 있고 블록간의 매우 좋은 수분 전송력을 갖고 있기 때문에 폼재질의 모든 구역은 물로 포화상태를 이루고 역시 모든 잠재력을 발휘하여 공헌할 것이다. 큰 공간은 공기순환이 폼 전체에 고루 이루어지는 것을 보장하고 작은 셀과, 셀간의 좋은 전송력은 오수가 블록전체에 고루 분배되는 것을 보장할 것이다.Likewise, because foam material has such small cells and very good water transfer between blocks, all sections of foam material will be saturated with water and will also contribute to their full potential. The large space will ensure that the air circulation is evenly distributed throughout the foam and the small cell and good transfer force between the cells will ensure that the sewage is evenly distributed throughout the block.

다른 형태의 호기성 처리소에서는 호기성 반응은 불가피하게 선호되는 지역에서만 일어나게 되고, 이 처리소의 '죽은' 지역은 시간이 지나감에 따라 점점 증가하는 경향이 있다. 기술한 처리소에서는, 선호지역에서만 물이 통과해 가거나, 공기가 통과해가는 일은 일어나지 않고 폼재질 전체를 통해 퍼진다. 그러므로 주어진 처리수준을 성취하기에 필요한 폼재질의 부피는 폼재질이 부드럽고 탄성있게 변형 가능할때, 폼전체가 부드러운 재질 폼의 개별적인 블록을 잘 쌓아놓았을때, 셀 크기가 약 0.5mm 일때 최소이다.In other forms of aerobic treatment, aerobic reactions will inevitably occur only in preferred areas, and the 'dead' areas of these treatment stations tend to increase over time. In the treatment plant described, water does not pass or air passes through only the preferred area, but spreads throughout the foam. Therefore, the volume of foam material required to achieve a given processing level is minimal when the foam material is soft and elastically deformable, and the cell size is about 0.5 mm when the entire foam is stacked well with individual blocks of soft material foam.

블록이 컨테이너 내에 쌓여 있을때 블럭간에 생기는 공간은 비용을 전혀 들이지 않고 자동적으로 생겨난다는 것을 주목해야 한다. 이 공간을 형성하기 위해 어떤 드릴(drill) 작업이나 내부 커팅(cutting) 작업도 필요하지 않는다(이것은 부드러운 폼에서는 어려운 일이다). 블록자체는 부드러운 폼 판을 직육면체로 잘라냄으로써, 또는 폼판으로부터 블록을 잡아당김으로써 스스로 생겨나고, 이 방법으로인해 블록은 전부 동일한 크기가 아니다. 블록을 되는대로 쌓음으로써 생긴 공간은 총부피의 30 또는 40%가 되고 이 숫자는 상기된 탁월한 공기순환 특성을 증진시키기에 적당한 크기 비례라는 것을 주목할 수 있다. 공간이 자동적으로 생성되었을 뿐만 아니라 공간은 비용을 전혀 들이지 않고 자동적으로 적당한 크기로 생성된다.It should be noted that when blocks are stacked in a container, the space between blocks is automatically created at no cost. No drilling or internal cutting is required to form this space (this is difficult with soft foam). The blocks themselves are created by cutting the soft foam plate into cuboids or by pulling the blocks from the foam plate, and in this way the blocks are not all the same size. It can be noted that the space created by stacking the blocks as much as 30 or 40% of the total volume and that this number is a suitable size proportion to enhance the excellent air circulation characteristics described above. Not only is the space created automatically, the space is automatically created at a reasonable size at no cost.

설계자는 부드러운 폼 블럭의 크기에 주의를 기울여야 한다. 블록이 너무 크다면, 블록의 중심부에 공기가 접근하지 못할 것이므로 블록의 중심부는 호기성 반응을 증진시키는데 완전한 역할을 수행할 수 없을 것이다. 설계자는 모든 위치의 폼 재질이 완전히 반응에 기여할 수 있도록 목표를 잡아야 한다. 왜냐하면 바로 이때 호기성 처리소의 효율이 극대화되기 때문이다. 공기와 물이 골고루 배분됐을때, 효율성은 극대화된다.The designer should pay attention to the size of the soft foam block. If the block is too large, air will not be able to reach the center of the block, so the center of the block will not be able to play a full role in promoting aerobic reactions. The designer must aim to ensure that the foam material at all locations contributes to the response. This is because the efficiency of the aerobic treatment plant is maximized at this time. When air and water are evenly distributed, efficiency is maximized.

블록이 직경 10cm 이상이라면, 블록의 중심부는 효율성을 잃기 시작한다. 블록은 5cm의 정육면체이다. 블록이 그것보다 더 작을수도 있겠으나 더 작은 블록의 잇점이 거의 없다.If the block is more than 10 cm in diameter, the center of the block begins to lose efficiency. The block is a 5 cm cube. Blocks may be smaller than that, but they have little advantage.

폼재질은 항시 실제적으로 포화상태를 유지해야 한다. 이 경우 블록더미에 새로운 오수가 투입되지 않는 기간동안에는, 수분은 폼블럭 내에서 다소 정체상태에 있다. 일단의 오수가 폼블럭 더미 위로 새로 투입될때 이미 더미속에 존재하는 수분은 더미 아래쪽으로 배수한다. 그 결과 물은 더미의 밑바닥으로 부터 나온다. 오수투입하는 사이 시간에 물은 실제적으로 이동하지 않는다 ; 작은 셀 크기 때문에(산화를 유발하는 박테리아는 셀 벽에 생존한다) 모든 물은 박테리아와 가깝고 친밀하게 접촉하게 되고 생화학작용은 효율적으로 계속 진행할 수 있다.The foam material should always be practically saturated. In this case, during the period when no new wastewater is introduced into the block pile, the moisture is somewhat stagnant in the foam block. When a group of wastewater is introduced into a pile of foam blocks, the moisture already in the pile drains down the pile. As a result, water comes from the bottom of the pile. Water does not actually move in time between sewage inputs; Because of the small cell size (oxidative-causing bacteria live in the cell walls), all water is in close and intimate contact with the bacteria and biochemical processes can continue efficiently.

물이 뚫고 유동하는 것이 매일 일정하다면, 물이 블록더미에서 지내는 거주시간은 일정하다. 설계자는 폼블록더미에서의 물의 거주시간을 약 하루, 또는 때때로 시스템을 과다 사용하는 뜻하지 않는 경우에는 약간 더 길게 잡도록 해야 한다. 이렇게 하여, 폼전체는 일(日)당 1000리터의 물에 대하여 약 1500 또는 2000리터가 되야 한다(공간이 블록더미 부피의 35% 일때, 1500리터 부피의 더미는 약 1000리터의 폼부피에 상응한다).If the water flows through and flows every day, the residence time for the water in the block pile is constant. The designer should try to set the dwell time of the water in the pile block about a day, or slightly longer if not meant to overuse the system sometimes. In this way, the entire foam should be about 1500 or 2000 liters per 1000 liters of water per day (when the space is 35% of the volume of the block, a volume of 1500 liters of volume corresponds to about 1000 liters of foam volume). do).

폼블록 더미 위로 물을 투입하는 것은 정기적으로 한번에 투입하는 것 보다는 일정하게 똑똑 떨어뜨리는 것이 바람직하나, 그것이 물일 평균 거주시간에는 차이가 없다.It is desirable to drop water over a pile of foam blocks on a regular drip rather than at regular intervals, but there is no difference in the average residence time for water.

설계자는 물이 블록더미의 꼭대기에 고루 뿌려지는가에 주의해야 한다. 상기한 것과 같이 부드러운 폼 블록이 물을 양 옆으로, 또는 심지어 윗쪽으로 훌륭히 퍼뜨린다 할지라도, 모든 물을 한 부분에 투입하는 것은 물이 선호하는 통로를 만들게 할 수 있어 그 결과 비효율적이기 쉽다.The designer should be careful about whether water is evenly sprayed on top of the block pile. Although a soft foam block, as described above, spreads water nicely to the sides, or even upwards, putting all the water in one part can make the water a preferred passage, resulting in inefficiency.

기술한것과 같이 블록은 몰딩(moulding) 하는 것 보다 컷팅(cutting)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 몰딩은 주조된 구성요소위에 껍질을 남기는 경향이 있어서 이것이 물전동력에 영향을 끼치고 처리소가 의존하고 있는 호기성 박테리아의 생존능력에 영향을 끼친다.As described, the block is preferably formed by cutting rather than molding. Molding tends to crust on the cast components, which affects the water power and the viability of the aerobic bacteria on which the treatment plant depends.

부드러운 폴리우레판 폼은 표면이 몰딩되었을때보다 컷팅(또는 찢겨졌을때) 되었을때 특히 호기성 박테리아의 성장 기질로써 거의 이상적인 것으로 알려져 있다.Soft polyurethane foam is known to be nearly ideal as a growth substrate for aerobic bacteria, especially when the surface is cut (or torn) than when molded.

박테리아는 셀 안에서 살고있고 그곳에서 물리적으로 보호적인 환경을 가질뿐만이 아니라, 그들이 필요로하는 유기물질, 필요로하는 공기가 그들에게 왈칵 쏟아지는 것이 아니라, 친근한 접촉을 하게끔 하여 박테리아에게 직접 제공된다.Not only do bacteria live in cells and have a physically protective environment there, but the organic materials they need, the air they need, are provided directly to the bacteria by making them intimate contact, rather than spilling on them.

부드러운 폴리우레탄 폼의 경우에, 셀 내부의 표면 결이 매우 뛰어나다 ; 예를 들어, 딱딱함의 셀 벽의 결과 비교해 볼때, 재질의 표면이 다소 광택있는 마무리 처리가 되 있어 빠르고 광범위한 박테리아의 정착을 증진시키기에 이상적이지 못하다. 약 0.5mm 크기의 셀을 갖고, 블록간의 열린 공간을 뚫고 공기가 순환하는 부드러운 폴리우레판 폼은 폼재질 전체 위로 고루 물을 보유하기에 효과적일 뿐 아니라, 폼 전체를 통해 고루 매우 생존가능성이 높은 박테리아를 정착시키기에도 효과적이다.In the case of soft polyurethane foams, the surface texture inside the cell is very good; For example, compared to the results of hard cell walls, the surface of the material has a slightly glossy finish that is not ideal for promoting fast and widespread bacterial settlement. Soft polyurethane foam, which has a cell of about 0.5 mm and circulates through open spaces between blocks, is not only effective in retaining water evenly over the foam material, but also highly viable throughout the foam. It is also effective for settling bacteria.

제올라이트 흡착모듈Zeolite adsorption module

제올라이트 흡착재는 통상의 컬럼(도 8) 모양을 한 용기에 채워져 있으며, 중력식 또는 펌프 압력에 의해 인입수를 통과시켜 암모니아성 질소성분만 선택적으로 흡착한 후 배출된다. 또한 암모니아성 질소 흡착조(200)는 도 1 및 도 2와 같이 호기성 모듈 후단에 설치한다.The zeolite adsorbent is filled in a column-shaped vessel (Fig. 8), and it is discharged after selectively adsorbing only the ammonia nitrogen component by passing the incoming water by gravity or pump pressure. In addition, the ammonia nitrogen adsorption tank 200 is installed at the rear end of the aerobic module as shown in Figs.

암모니아성 질소 흡착조(200)의 상부에는 1차 처리수가 분사기(201)를 통해 분출되며, 제올라이트 층을 통과시켜 암모니아성 질소 성분만을 선택적으로 흡착시킨 후 최종 처리수 배출구(204)를 통해 최종 처리된 처리수가 배출된다.The first treatment water is ejected through the injector 201 in the upper part of the ammonia nitrogen adsorption tank 200, and selectively adsorbs only the ammonia nitrogen component by passing through the zeolite layer, followed by the final treatment water outlet 204 for final treatment. Treated water is discharged.

전형적인 작은 가정용 정화조 처리 시스템은 하루에 평균 약 1000리터의 오폐수를 처리하는데 이것은 약 1500리터의 폼 블록을 필요로 한다. 1.5 입방미터(1500리터)의 부드러운 폼 블록을 가진 호기성 처리소는 물 속에 존재하는 모든 산화가능한 오염원을 와해시키는데 완전히 효과적일 것으로 예상할 수 있다. 이것은 같은 부피의 오수에 대해, 재래 호기성 타일베드, 모래베드, 또는 호기성 소우크웨이(soakaway)의 상대적으로 거대한 크기의 용량에 맞먹는 것이다.A typical small household septic tank treatment system handles an average of about 1000 liters of wastewater per day, which requires about 1500 liters of foam blocks. Aerobic treatment plants with 1.5 cubic meters (1,500 liters) of soft foam blocks can be expected to be completely effective at decomposing all oxidizable pollutants present in water. This is equivalent to the relatively large capacity of a traditional aerobic tile bed, sand bed, or aerobic soakaway for the same volume of sewage.

종래 처리소의 모래필터 타입이 제공된다면, 여러 톤의 모래가 그 장소로 실려와서 굴착한후 용접하고 다른 비용이 많이 드는 준비작업이 필요할 것이다. 부드러운 폼 블록 처리소는 재질면에서 훨씬 비용이 덜 들고 굴착이나 용접과 같은 작업이 필요없다.If a sand filter type of a conventional treatment plant is provided, several tons of sand will be loaded into the site, excavated, welded and other costly preparatory work will be required. Soft foam block treatment plants are much less expensive in terms of materials and require no excavation or welding.

폼 블록이 부드럽고 탄성이 있다는 사실의 중요한 장점은 그것이 압축되어 수송될 수 있다는 것이다. 수 톤에 달하는 모래를 실어나를 필요없이 폴리우레탄 폼을 작은 포장으로 압축하여 1∼2 사람에 의해 장거리로 수송하거나 매우 적은 비용으로 외딴 지역으로 비행기 수송도 할 수 있다. 부드러운 폴리우레탄 폼은 제조장소에서 바로 압축해서 포장할 수도 있는데 진공포장할 수도 있다. 또 모래의 경우, 막혔을 경우에 파내야 하는데 부드러운 폼 블록은 막힐 확률이 훨씬 적고 막혔더라도 폼은 어려움없이 적은 비용으로 청소하고 대체하면 된다.An important advantage of the fact that the foam block is soft and elastic is that it can be compressed and transported. Without the need to carry tons of sand, polyurethane foam can be compressed into small packages that can be transported by one or two people over long distances or by plane to remote areas at very low cost. Soft polyurethane foams can be packaged directly from the manufacturing site or vacuum packed. In the case of sand, they must be dug up if they are clogged. Soft foam blocks have a much lower chance of being clogged.

부드러운 폼 블록의 경우, 정수압 때문에 물의 압력이 다르다. 폼을 분리하지 않고 통째로 구성했을 경우, 밑쪽의 수압이 윗쪽수압보다 훨씬 높다. 그러나 폼이 분리된 블록들로 형성되고, 블록간의 물의 전이성이 좋을때는, 수직높이에 따른 수압차이는 줄어들 것이다. 즉 위와 아래의 수압차이가 작아질 것이다.In the case of soft foam blocks, the water pressure is different because of the hydrostatic pressure. If the entire configuration is made without removing the foam, the bottom water pressure is much higher than the top water pressure. However, when the foam is formed into separate blocks and the water transfer between the blocks is good, the hydraulic pressure difference along the vertical height will be reduced. In other words, the pressure difference between the top and bottom will be smaller.

블록간의 공기순환은 송풍기에 의해 도움을 받아야 한다. 부드러운 폼 블록을 사용한 처리소의 경우, 유입액과 유출액을 비교했을때 다음과 같은 결과가 테스트에서 나타났다. 천연 공기순환, 송풍기를 사용하지 않았을 경우 ;Air circulation between blocks should be assisted by a blower. In the case of a plant using a soft foam block, the following results were found in the comparison of the inflow and outflow. Without natural air circulation or blower;

BOD 농도가 6.5%로 떨어졌다.The BOD concentration dropped to 6.5%.

총대장균수 농도가 0.015%로 떨어졌다.Total coliform concentration dropped to 0.015%.

배설대장균수 농도가 0.005%로 떨어졌다.The concentration of E. coli dropped to 0.005%.

이 결과도 좋지만, 인위적인 송풍기를 사용했을 경우, 그 결과는 훨씬 뛰어났다.This result was good, but the result was much better with an artificial blower.

인공 공기순환, 송풍기를 사용했을 경우 ;Artificial air circulation and blowers;

BOD 농도가 1.6%로 떨어졌다.The BOD concentration dropped to 1.6%.

총 대장균수 농도가 0.002%로 떨어졌다.Total coliform concentration dropped to 0.002%.

배설대장균수 농도가 0.0001%로 떨어졌다.The concentration of E. coli dropped to 0.0001%.

이 실험에서 부드러운 폼 블록내의 오수 적재율은 80cm/일로 높았다(80cm/일 이란 폼블록 횡단면 1평방cm당 하루에 80입방cm를 의미한다). 부드러운 폼 블록을 사용한 실험에서 적재율은 막히는 현상없이 150cm/일 이었다.In this experiment, the sewage loading rate in the soft foam block was as high as 80 cm / day (80 cm / day means 80 cubic cm per day per square cm of cross section of the foam block). In experiments with soft foam blocks the loading rate was 150 cm / day without clogging.

부드러운 폼 블록은 지방을 처리하는데 있어서는 이와 같은 적재율을 보이지 못하므로 과사용을 자제해야 한다. 그러나 고형(유기)물질에 대해서 송풍기의 도움으로 좋은 결과를 나타낸다.Soft foam blocks do not show this loading rate in fat processing, so overuse should be avoided. However, for solid (organic) materials, the result of the blower gives good results.

처리소의 온도는 생화학 작용의 효율성을 결정하는데 있어 중요하다. 약 5℃ 이하에서 생화학 작용은 감소한다. 산화작용은 열을 생산하고 이 열을 유지하고, 추운 날씨에서 호기성 처리소의 좋은 온도를 유지하는데 이 산화열을 사용하는 방법을 취해야 한다.The temperature of the treatment plant is important in determining the efficiency of biochemical processes. Below about 5 ° C., the biochemical action decreases. Oxidation must take the method of using this heat to produce heat, maintain it, and maintain good temperatures in aerobic treatment plants in cold weather.

처리소에서 발생한 자연열을 보존하기 위해서 처리소는 밀폐되야 하고 자주 새로운 공기를 주입하기 보다는 송풍기나 다른 공기순환수단에 의해 쓰던 공기를 재순환시켜야 한다. 공기중 산소는 생화학 작용중 점차로 고갈되므로 소량의 신선한 공기유입은 제공해야 한다(그러나 작용에 영향을 미칠 정도의 산소고갈은 몇달이 지나야 할 것이다). 처리소의 밀폐와 쓰던 공기의 재 순환은 추운기후에 좋다. 더운기후에서 생화학작용은 훨씬 바르고 효과적으로 일어난다.To preserve the natural heat generated by the treatment plant, the treatment plant must be sealed and recirculate the air used by blowers or other air circulation means rather than injecting new air frequently. Since oxygen in the air is gradually depleted during biochemical processes, a small amount of fresh air inlet must be provided (but oxygen depletion to affect the action will take several months). Sealing the treatment plant and recirculating spent air is good for cold weather. In hot climates, biochemistry occurs much more quickly and effectively.

소프트 폼 블록 호기성 처리소는 가정용 정화조의 호수처리에 사용되지만 그 외에 산업용처리, 매립지에서도 사용될 수 있다.Soft foam block aerobic treatment plants are used for lake treatment of domestic septic tanks, but can also be used in industrial treatments and landfills.

설계자는 물이 폼 블록으로 넘치지 않도록 주의해야 한다. 블록은 포화상태여야 하지만 블록간의 공간은 항상 열려있어야 한다. 배수시에 고이지 않고 물은 빠져나가야 한다. 그러므로 컨테이너에는 배출구가 있어서 유출수를 밖으로 내보내야 한다.The designer must be careful not to let the water overflow into the foam block. Blocks must be saturated, but the space between blocks must always be open. When draining, water should drain out without accumulation. Therefore, the container has an outlet so the effluent must be taken out.

폼 블록 컨테이너는 (방수) 박스가 있어야 한다. 블록은 컨테이너의 양옆에 닿아서 공기가 블록더미 바깥 주위를 지나지 못하게 해야 한다. 블록이 컨테이너 바닥에 닿지 않도록 컨테이너 바닥에 적당한 랙(rack)을 설치해야 한다. 랙 밑에 환기방을 만드는데 이것은 공기순환을 조절하고 폼 블록에서 떨어지는 물을 받는데 사용한다. 물 배출구는 환기방 바깥으로 내 보내는 파이프이다. 공기를 재순환시키려면, 환기방의 꼭대기는 잠그고, 보충공기를 들여보낼 작은 환기구멍 만을 남겨놓아야 한다.Foam block containers should have a (waterproof) box. The block should touch the sides of the container so that no air can pass around the outside of the pile. Proper racks should be installed at the bottom of the container so that the block does not touch the bottom of the container. An air duct is created under the rack, which controls the air circulation and receives the water falling from the foam block. The water outlet is a pipe that goes out of the room. To recirculate the air, the top of the ventilator should be locked and only a small vent hole should be left to let in the replenishment air.

암모니아성 질소 처리조(200) 내의 제올라이트 흡착에 의해 암모니사성 질소는 90%이상 제거된다. 물 배출구는 처리소의 모든 유출수를 통제한다. 배출구는 유출수를 밖으로 끌어내거나, 더 이상의 연속적인 처리를 위해 도관을 따라 다른 곳으로 보내진다.90% or more of ammonia nitrogen is removed by zeolite adsorption in the ammonia nitrogen processing tank 200. The water outlet controls all runoff from the treatment plant. The outlet port draws out the effluent or is sent elsewhere along the conduit for further continuous treatment.

Claims (5)

컨테이너(100)내의 처리매개체(115) 및 암모니아성 질소 처리조(200)을 통하여 오폐수를 처리하는 장치에 있어서, 오폐수 삽입구(105)로 투입된 오폐수를 분배주관(110)을 통해 스폰지 모양의 폼 재질이 다수의 셀 구조로 연결되어 있고 폼 재질은 부드럽고 휘기쉽고 탄성이 있는 다수의 블럭형으로 구성된 처리매개체(115)를 통과시키고, 공기통풍수단(175)으로 호기성 처리하여, 1차 처리수를 배출구(125)를 통해 배출하고, 1차 처리수를 암모니아성 질소 처리조(200)에서 제올라이트(202) 흡착 처리를 통해 암모니아성 질소성분을 제거시킴을 특징으로 하는 오폐수 처리장치In the apparatus for treating wastewater through the treatment medium ( 115 ) and the ammonia nitrogen treatment tank ( 200 ) in the container ( 100 ), the wastewater introduced into the wastewater insertion port ( 105 ) is a sponge-like foam material through the distribution pipe ( 110 ) Connected to the plurality of cell structure and the foam material is passed through the treatment medium ( 115 ) consisting of a plurality of blocks of soft, flexible and elastic, and aerobic treatment by the air vent means 175 , the primary treatment water discharge port ( 125 ), and wastewater treatment apparatus characterized in that the primary treated water is removed from the ammonia nitrogen treatment tank ( 200 ) through the zeolite ( 202 ) adsorption treatment to remove the ammonia nitrogen component. 제 1항에 있어서, 분배주관(110)은 처리매개체(115)의 상부에 위치하여 오수를 균등하게 분배시킴을 특징으로 하는 오폐수 처리장치The wastewater treatment apparatus according to claim 1, wherein the distribution main pipe 110 is disposed above the treatment medium 115 to distribute the wastewater evenly. 제 1항에 있어서, 처리매개체(115)는 합성수지로 만든 스폰지 재질이며, 형태는 한 변의 길이가 약 5cm인 정육면체이고, 셀의 평균 반지름은 0.5mm이하이며, 물로 가득찬 폼 조각(117) 사이의 공기로 채워진 큰 빈공간(116)을 통해 통풍공기의 유입을 허용하고, 생물 개체수를 유지하도록 영양이 풍부한 오수를 제공하고 바이오필터에서 완벽히 처리되도록 오수를 오랫동안 보유함을 특징으로 하는 오폐수 처리장치The method of claim 1, wherein the treatment medium 115 is a sponge material made of synthetic resin, the shape is a cube having a side length of about 5cm, the average radius of the cell is less than 0.5mm, between the foam pieces filled with water ( 117 ) Wastewater treatment equipment which allows for the inflow of vented air through a large empty space ( 116 ) filled with air, provides nutrient-rich sewage to maintain biological populations, and retains sewage for a long time in a biofilter. 제 1항에 있어서, 처리매개체내의 공기통풍수단(175)을 설치하여 매개체 밑바닥에 공기수거 헤더(155)와 공기 삽입구(105), 공기 배출구(170) 및 공기 통풍 송풍기(165)를 포함함을 특징으로 하는 오폐수 처리장치The method according to claim 1, wherein the air vent means 175 in the treatment medium is installed to include an air collecting header 155 , an air inlet port 105 , an air outlet port 170 , and an air ventilating fan 165 at the bottom of the medium. Waste water treatment device 제 1항에 있어서, 암모니아성 질소 처리조(200)는 암모니아성 질소 흡착조의 상부에서 1차 처리수가 분사기(201)를 통해 분출되고, 제올라이트 층을 통과시켜 암모니아성 질소 성분만을 선택적으로 흡착시킨 후 최종 처리수 배출구(204)를 통해 최종 처리된 처리수를 배출시킴을 특징으로 하는 오폐수 처리장치The ammonia nitrogen treatment tank 200 is sprayed through the injector 201 at the top of the ammonia nitrogen adsorption tank, and passed through the zeolite layer to selectively adsorb only the ammonia nitrogen component. Waste water treatment apparatus, characterized in that for discharging the final treated water through the final treated water outlet ( 204 )
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KR100698269B1 (en) * 2005-05-04 2007-03-22 엘지전자 주식회사 Dish washer
KR100698327B1 (en) * 2005-05-04 2007-03-23 엘지전자 주식회사 Washing method in dish washer
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