KR20000008920A - 폐수처리장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고농도 폐수를 고액분리하여 후공정의 부하를 최소한으로 줄이며 고액 분리 뿐만아니라 폐수액 자체의 BOD를 줄일 수 있는 폐수처리장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명의 폐수처리장치는, 모터와; 모터에 일측에 설치되고, 유입되는 원폐수를 파쇄하기 위한 회전파쇄기와; 회전파쇄기를 거쳐서 나온 폐수를 소정의 속도로 분사하기 위한 노즐과; 노즐의 전방에 각기 설치되며 톱니바퀴형태로 되는 고정판과; 고정판과 소정의 간격을 두고 설치되며, 고형물과 액체로 분리하여 걸러내기 위한 여과지와; 그 일측이 상기 모터의 축에 연결되고, 소정의 간격을 두고 갓모양으로 형성된 경사판으로 구성되는 점에 있다. 본 발명의 폐수처리방법은 원폐수를 회전파쇄기의 유입구로 안내하는 단계와; 회전파쇄기에 유입된 원폐수를 모터를 구동하여 분쇄시키는 단계와; 회전파쇄기에서 분쇄되어 유입된 폐수를 소정의 회전력으로 노즐을 이용하여 소정의 압력으로 고정판에 부딪치게 하여 탈기는 물론 고액의 분리작용을 하는 단계와; 고정판에 부딪힌 폐수를 다시 여과지에 부딪히게 하여 액체와 고형물로 분리하는 단계로 이루어지는 점에 있다. 이와같은 본 발명의 폐수처리장치 및 그 방법은 정수용 여과지를 폐수처리에 적용하면서도 막힘현상을 해소할 수 있고 아울러, 혐기상태를 유지한 원수를 중간탱크에서 적당한 호기상태로 유도하여 BOD의 분해 효율을 증가시킬 수 있는 잇점이 있다.

Description

폐수처리장치 및 그 방법

본 발명은 폐수처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 고농도 폐수를 고액분리하여 후공정의 부하를 최소한으로 줄여서 고액 분리 뿐만아니라 폐수액 자체의 BOD를 줄일 수 있는 폐수처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 폐수를 처리하기 위한 방법으로는 폐수에 있는 일정한 크기의 부유물을 물리적으로 제거하는 1차처리 단계와, 생물학적 공정을 통해 유기물을 제 거하는 2차 처리단계로 이루어진다.

도 1은 종래 축산폐수를 처리하는 폐수 처리장치의 예를 나타낸 공정도이다. 도 1을 참조하면, 축산폐수와 같은 폐수는 먼저 도시되지 않은 분리기에 의해 고액분리(1)를 하게 되고, 이와같이 고액분리된 원수는 혐기조(2), 호기조(3) 및 탈질로(4)를 순차적으로 거쳐서 외부로 방류되게 된다.

그러나, 이와같이 구성된 종래의 폐수 처리장치의 고액분리(1) 과정에서 BOD 기준으로 현재 30,000 내지 50,000 PPM으로 되어 그 수치가 너무 높게되는 단점이 있다. 즉, 10,000 이하로 되지 않는 단점이 있다. 따라서, 이와같은 종래의 폐수 처리장치는 액체 자체의 BOD 분해 효과가 거의 없으므로 후공정을 간단히 할 수 없게 된다.

도 2는 종래의 다른 예를 나타낸 공정도이다. 도 2에서, 활성슬러지와 같은 폐수는 먼저 집수조(4a)에 유입된후 1차 침전조(6)에서 침전을 하게 된다. 1차 침전조(6)에서 침전된 것의 일부는 탈수기(6a)에서 탈수되어 고형물은 외부로 배출되고, 고형물이 아닌 것은 1차 침전조(6)의 전단계로 가게된다.

그리고, 호기조(3a) 및 2차 침전조(7)를 거쳐서 외부로 방류되게 된다. 2차 침전조(7)의 경과시에 발생되는 잉여슬러지는 다시 호기조(3a)의 전단계로 오게된다.

상기 2차 침전조(7)를 경유한 폐수는 다시 농축조(7a), 소화조(8) 및 탈수기(6b)를 거쳐서 고형물은 외부로 배출되고 탈수되지 않은 것은 다시 1차 침전조(6)의 전단계로 가게된다.

그러나, 이와같이 구성된 종래의 폐수처리장치는 2차 침전조(7)에서 나온 잉여슬러지의 농축조(7a)에서 농축효율이 떨어지게 되므로 소화가 제대로 이루어지지 않는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 폐수처리시 처리하기 힘든 오염물질을 여과지를 이용하여 고액분리를 용이하게 처리함과 동시에 혐기 상태를 유지한 원수(Raw Water)를 탱크에서 적당한 호기상태로 유도하여 BOD를 분해제거할 수 있는 폐수처리장치 및 그 방법을 제공하는 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐수처리장치는,모터와; 모터에 일측에 설치되고, 유입되는 원폐수를 파쇄하기 위한 회전파쇄기와; 회전파쇄기를 거쳐서 나온 폐수를 소정의 속도로 분사하기 위한 노즐과; 노즐의 전방에 각기 설치되는 톱니바퀴형태로 되는 고정판과; 고정판과 소정의 간격을 두고 설치되며, 고형물과 액체로 분리하여 걸러내기 위한 여과지와; 그 일측이 상기 모터의 축에 연결되고, 소정의 간격을 두고 갓모양으로 형성된 경사판으로 구성되는 점에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폐수처리방법은, 원폐수를 회전파쇄기의 유입구로 안내하는 단계와; 회전파쇄기에 유입된 원폐수를 모터를 구동하여 분쇄시키는 단계와; 회전파쇄기에서 분쇄되어 유입된 폐수를 소정의 회전력으로 노즐을 이용하여 소정의 압력으로 고정판에 부딪치게 하여 탈기는 물론 고액의 분리작용을 하는 단계와; 고정판에 부딪힌 폐수를 다시 원심력을 이용한 여과지를 통하여 액체와 고형물로 분리하는 단계로 이루어지는 점에 있다.

도1 및 도 2는 종래의 다양한 폐수처리과정을 나타낸 공정도,

도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수처리장치의 측면도,

도 4는 도 3의 A-A선상을 취한 평면도,

도 5는 여과지를 통과한 액체샘플에 대한 ABS와 농도와의 관계를 나타낸 그래프.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 모터 20 : 회전파쇄기

30 : 노즐 40 : 고정판

50 : 여과지 54 : 봉

60 : 경사판 64 : 지지부재

70 : 가이드 부재

이제, 본 발명의 실시예에 따른 폐수처리장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 폐수처리장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 모터(10)의 하부 일측에는 회전파쇄기(20)가 설치되고, 상기 회전파쇄기(20)의 유입구에는 원폐수(5)가 유입되게 된다. 상기 회전파쇄기(20)를 거쳐서 파쇄된 폐수는 유출구(22)를 거쳐서 노즐(30)의 입구에 도달되게 된다. 상기 노즐(30)에서 소정의 압력이 유지되므로 상기 폐수는 톱니바퀴 형태의 고정판(40)에 소정의 속도로 부딪히게 된다. 충돌시, 박테리아 세포를 파괴 및 탈기하여 분해 및 분리 효율을 배가시키게 된다. 또한, 상기 노즐(30)에는 도시되지 않은 공기 인입홀을 형성하여 주위공기 또는 산소/오존등을 순간적으로 유입하여 혐기상태로 유지한 원수를 적당한 호기상태로 유도하여 BOD를 분해제거할 수도 있다.

상기 톱니바퀴 형태의 고정판(40)에 부딪힌 폐수는 다시 도 5에 도시된 바와같이 봉(54)에 끼워진 여과지(50)에 원심력에 의해 부딪히게 된다. 이때, 혐기분해된 원수 또는 유도된 호기상태의 원수는 원심력에 의해 탈기는 물론 고액의 분리 및 분해작용을 하게 된다.

상기 여과지(50)는 원심력을 이용한 토출방향에 대하여 소정의 각도를 유지하게 구성되고, 상기 각도는 90。를 유지하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 여과지(50)의 회전비율 즉, 정방향과 역방향의 회전비율은 원수의 부유상태에 따라 다르지만 통상 5:1 내지 60:1로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 역회전을 하는 경우에는 여과지(50)에 붙어있던 고형물을 제거하기 위한 것이다.

상기 여과지(50)의 사이에는 그 일측이 상기 모터(10)의 축에 연결되고, 소정의 간격을 두고 갓모양으로 형성된 경사판(60)이 형성된다. 상기 경사판(60)의 중앙에는 지지부재(64)가 형성된다. 상기 여과지(50)는 그 외주연이 소정의 톱니형태로 구성된다.

상기 여과지(50)의 하부에는 액체와 고체상태의 고형물을 분리하기 위한 가이드부재(70)가 설치된다.

도 5는 여과지(50)를 통과한 액체에서 소정의 개수(여기서는 3개)의 샘플을 추출하여 그 농도와 실제 농도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 5에서, 각 샘플에 대한 ABS, 농도, 희석배수 및 실제농도(PPM)는 본 발명의 폐수처리장치를 경유할 경우 실제농도가 현저히 즉,10,000 PPM 이하로 됨을 알 수 있다. 1번째 샘플의 경우 ABS 가 1.271인 경우 실제농도가 18487.5이고, 2번째 샘플의 경우 ABS가 1.458인 경우 실제농도가 8500이며, 3번째 샘플의 경우 ABSRK 0.575인 경우 실제농도는 77484.38임을 알 수 있다. 여기서, 3번째 샘플은 원래의 원수(폐수)이다. 즉, 본 발명의 폐수처리장치를 통과하여 나온 실제농도는 10,000PPM 이하 임을 알 수 있다. 그리고, 전술한 필터대신 1μ이하의 필터를 사용하게 되면 실제농도를 훨씬 낮은 PPM으로 유도할 수 있다.

한편, 본 발명의 폐수처리방법은, 전술한 폐수처리장치를 이용하며, 원폐수를 회전파쇄기(20)의 유입구로 안내하는 단계와; 회전파쇄기(20)에 유입된 원폐수를 모터(10)를 구동하여 분쇄시키는 단계와; 상기 회전파쇄기(20)에서 분쇄되어 유입되는 폐수를 소정의 회전력으로 노즐(30)을 이용하여 소정의 압력으로 판에 부딪치게 하여 탈기는 물론 고액의 분리작용을 하는 단계와; 상기 톱니바퀴 형태의 고정판(40)에 부딪힌 폐수를 다시 여과지에 부딪히게 하여 액체와 고형물로 분리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수를 여과지(50)에 부딪히게 하여 액체와 고형물로 분리하는 단계에서는 원수의 부유물질의 상태에 따라 모터(10)의 정방향과 역방향의 비율을 조절하여 막혀있던 고형물을 제거하는 단계를 더 포함하게 된다. 이와같이 이루어진 본 발명의 폐수처리 방법은 고액분리외에도 고상물의 BOD를 제거할 수 있는 잇점이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 폐수처리방법은, 소정의 회전력으로 노즐을 이용하여 적당한 토출압력을 얻음과 동시에 부분 혐기분해된 원수의 기계적충동을 이용하여 탈기는 물론 고액의 분리작용을 촉진할 수 있다. 그리고, 본 발명의 폐수처리장치는 정수용 여과지를 폐수처리에 적용하여도 막힘현상을 해소할 수 있다. 즉, 모터의 정,역방향 회전을 조정함에 의해 여과지에 막혀있던 고형물을 원활히 제거할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 모터와;

   상기 모터에 일측에 설치되고, 유입되는 원폐수를 파쇄하기 위한 회전파쇄기와;

   상기 회전파쇄기를 거쳐서 나온 폐수를 소정의 속도로 분사하기 위한 노즐과;

   상기 노즐의 전방에 각기 설치되며 톱니바퀴형태로 되는 고정판과;

   상기 고정판과 소정의 간격을 두고 설치되며, 고형물과 액체로 분리하여 걸러내기 위한 여과지와;

   그 일측이 상기 모터의 축에 연결되고, 소정의 간격을 두고 갓모양으로 형성된 경사판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 여과지는 그 외주연이 소정의 톱니형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 경사판과 여과지의 하부에는 가이드 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.
4. 원폐수를 회전파쇄기의 유입구로 안내하는 단계와;

   회전파쇄기에 유입된 원폐수를 모터를 구동하여 분쇄시키는 단계와;

   상기 회전파쇄기에서 분쇄되어 유입된 폐수를 소정의 회전력으로 노즐을 이용하여 소정의 압력으로 톱니바퀴 형태의 고정판에 부딪치게 하여 탈기는 물론 고액의 분리작용을 하는 단계와;

   상기 톱니바퀴 형태의 고정판에 부딪힌 폐수를 다시 여과지에 부딪히게 하여 액체와 고형물로 분리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐수처리방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 폐수를 여과지에 부딪히게 하여 액체와 고형물로 분리하는 단계에서는 원수의 부유물질의 상태에 따라 모터의 정방향과 역방향의 비율을 조절하여 막혀있던 고형물을 제거하는 단계를 더 포함할 수 도 있는 것을 특징으로 하는 폐수처리방법.