KR20000067763A - 오수처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대형 협잡물을 걸러내는 스크린, 유입 오수의 유량을 조절하는 유량조정조 및 유량조정피트, 미생물 접촉재를 포함하는 접촉폭기조, 접촉폭기조에 의해 처리된 처리수내의 부유물질을 제거하는 침전조, 방류조, 침전조에 의해 침전된 고형물을 저장하는 농축조 및 농축조에 저장된 고형물을 농축시키는 농축저류조, 접촉폭기조내에 공기를 공급하는 브로아, 브로아에 의해 공급된 공기를 작게 산포시키는 산기관 및 각각의 처리조 사이의 오수의 이송을 담당하는 이송펌프로 구성된 오수처리장치에 있어서, 상기 접촉폭기조가 체류 시간이 약 22-26 시간 되는 제 1 접촉폭기조와 체류 시간이 1시간 내지 3시간인 제 2 접촉폭기조의 2 단으로 구성되며, 상기 침전조가 제 1 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 1 침전조 및 제 2 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 2 침전조의 2조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오수처리장치에 관한 것으로, 본 발명의 오수처리장치는 물리, 화학적 처리장치를 별도로 추가하지 않고도 처리수 BOD 및 SS가 각각 5ppm 이하가 되도록 고효율로 오수처리를 행할 수 있는 이점을 갖는다.
Description
본 발명은 2단 접촉폭기조를 이용한 오수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 체류시간 22-26시간의 제 1 접촉폭기조 및 체류시간 1-3시간의 제 2 접촉폭기조를 포함하여 오수내 BOD, SS를 5ppm 이하로 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 오수처리장치에 관한 것이다.
최근 생활하수로 인한 하천, 호수의 오염이 심각한 문제점으로 대두되면서 방류수 수질에 대한 기준을 강화하고 있는 추세이다. 구체적으로, 하수의 오염도를 평가할 수 있는 파라미터 중에서 가장 중요한 BOD(생화학적산소요구량) 및 SS(부유물질량)를 각각 10ppm 이하로 처리하여 방류하도록 규제하고 있다. 따라서, 설비의 조작이 간편하고, 별도의 유지관리가 필요 없으면서도 방류수의 BOD 및 SS를 10ppm 이하로 처리할 수 있는 고도의 처리능력을 갖는 오수처리장치의 개발이 절실하게 요구되고 있는 형편이다.
오수처리 방법 가운데 화학약품을 이용하는 화학적 처리공법은 이용된 화학약품이 추가적인 오염을 유발하기 때문에 생물학적 처리공법이 각광을 받고 있다. 현재 생물학적 오수처리방법으로는 활성오니법, 접촉산화법 및 회전원판법이 주로 사용되고 있는데, 이들 가운데 활성오니법은 처리수질은 우수한 반면, 부유 미생물 농도를 유지하기 위한 정교한 기술이 필요하고 벌킹 현상 등 부작용이 발생되는 문제점이 있어 식당, 여관 등의 소규모 오수처리시설로는 부적합한 한계가 있다.
한편, 접촉산화법은 미생물 배양조내에 미생물이 부착성장할 수 있는 미생물 접촉재를 넣어 폭기하는 방법으로, 슬러지 발생이 적고 설비가 간단하며 유지관리가 간편한 이점이 있으나, 처리수의 BOD가 20 내지 30ppm으로 높아 방류수 수질기준을 충족시키기 위해서는 후단처리로 모래여과기, 활성탄흡착탑, 오존산화처리, 화학적 응집처리 등 물리, 화학적 처리방법을 병용해야 하는 단점이 있다. 그러나, 이러한 물리, 화학적처리설비는 대개 고가이고, 유지비용이 많이 들며 운전이 복잡하므로 전문 지식을 가진 관리인이 없으면 제대로 운영되지 못하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은 생물학적 처리설비중 설비가 간단하고 유지관리가 간편한접촉폭기조만으로 오수의 BOD 및 SS를 5 ppm 이하로 처리할 수 있는 처리능력이 매우 우수한 오수처리장치를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명의 하나의 양상은 대형 협잡물을 걸러내는 스크린, 유입 오수의 유량을 조절하는 유량조정조 및 유량조정피트, 미생물 접촉재를 포함하는 접촉폭기조, 접촉폭기조에 의해 처리된 처리수내의 부유물질을 제거하는 침전조, 방류조, 침전조에 의해 침전된 고형물을 저장하는 농축조 및 농축조에 저장된 고형물을 농축시키는 농축저류조, 접촉폭기조내에 공기를 공급하는 브로아, 브로아에 의해 공급된 공기를 작게 산포시키는 산기관 및 각각의 처리조 사이의 오수의 이송을 담당하는 이송펌프로 구성된 오수처리장치에 있어서, 상기 접촉폭기조가 체류 시간이 약 22-26 시간 되는 제 1 접촉폭기조와 체류 시간이 1시간 내지 3시간인 제 2 접촉폭기조의 2 단으로 구성되며, 상기 침전조가 제 1 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 1 침전조 및 제 2 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 2 침전조의 2조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오수처리장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 2단 접촉폭기조를 구비하는 오수처리장치의 개략도,
도 2a는 도 1의 오수처리장치의 제 1 접촉폭기조의 미생물 접촉재 및 산기관의 설치 방법을 설명한 측면도,
도 2b는 도 1의 오수처리장치의 제 1 접촉폭기조의 미생물 접촉재 및 산기관 설치를 설명한 단면도,
도 3은 도 1의 오수처리장치의 제 2 접촉폭기조의 구조도이다.
이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 2단 접촉폭기조를 이용한 오수처리장치는 도 1과 같이 구성된다. 즉 본 발명의 오수처리장치는 스크린(1), 유량조정조(2), 유량조정피트(3), 제1접촉폭기조(4), 제 1 침전조(5), 제 2 접촉폭기조(6), 제 2 침전조(7), 방류조(8), 농축조(9), 농축저류조(10), 브로아(11), 미생물 접촉재(12), 산기관(13), 및 이송펌프(14)로 구성된다.
본 발명의 장치중 스크린(1)은 큰 협잡물을 걸러내는 장치로 협잡물의 유입정도와 크기를 고려하여 바스크린과 일정 격자의 씨브 스크린을 혼용하여 사용한다.
상기 스크린(1) 다음단에 설치되는 유량조정조(2)는 유입되는 오수를 제 1 접촉폭기조(4)에 균등하게 보내기 위한 장치로, 1일 배출시간이 12시간일 경우 6시간 이상 체류하고, 6시간일 경우 15시간 이상 체류하는 용적을 갖도록 하며, 혐기화되는 것을 방지하기 위하여 조용량 1㎥당 1㎥/분의 공기를 주입하여 고루 섞이도록 하여준다.
유량조정피트(3)는 유량조정조(2)의 오수가 일정량씩 제 1 접촉폭기조(4)로 이송되도록 하는 장치로, 이송되는 양을 측정하기 위한 V자형 홈과 유량조정조(2)로 되돌리기 위한 개폐장치를 구비한다.
본 발명의 오수처리장치는 접촉폭기조가 체류시간이 22-26 시간인 제 1 접촉폭기조와 체류시간이 1-3 시간인 제 2 접촉폭기조의 2 단으로 구성된 것을 특징으로 하며, 각각의 접촉폭기조에는 미생물 부착을 위한 미생물접촉재(12)가 설치되는데, 미생물 접촉재의 설치량은 제 1 접촉폭기조에는 폭기조 용적당 30 내지 80m의 미생물 접촉재가 설치되고, 상기 제 2 접촉폭기조에는 폭기조 용적당 100 내지 400m의 미생물 접촉재가 설치된다.
구체적으로, 제1 접촉폭기조(4)의 용적은 오수의 체류시간이 22-26 시간이 되도록 하며, BOD 부하에 대한 충격부하를 예방하기 위하여 2실, 3실, 또는 4실로 실을 구분하면 더욱 좋다. 2실로 구분할 경우에는 제 1실이 60%, 제 2실이 40%가 되도록 하고, 3실로 구분할 경우에는 제 1실이 50%, 제 2실이 30%, 제 3실이 20%가 되게 하며, 4실로 구분할 경우에는 제 1실이 40%, 제2실이 30%, 제 3실이 15%, 제 4실이 15%가 되는 것이 바람직하다.
미생물 접촉재를 제 1 접촉폭기조(4)에 설치하는 방법 및 산기관 설치 방법을 도 2에 개략적으로 도시하였다. 제 1 접촉폭기조내에 미생물 접촉재를 설치하는 경우에는, 미생물 접촉재(12)의 폐색 현상 및 그에 따른 부패현상을 방지하기 위하여 접촉폭기조와 미생물 접촉재 사이에 일정한 간격을 위 아래 방향으로 걸어주는 것이 좋다. 일례로 제 1 접촉폭기조의 벽면과 미생물 접촉재 사이의 간격(a)은 300-500㎜ 되는 것이 필요하고, 미생물 접촉재는 제 1 접촉폭기조내 수면하 300-500㎜의 간격(b)을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 미생물 접촉재는 바닥으로부터 소정의 간격(c), 바람직하게 400-700㎜의 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하며, 산기관이 미생물 접촉재 사이에 설치되는 경우에는 미생물 접촉재 사이의 간격(d)은 600-1000㎜ 정도 확보되는 것이 필요하다.
본 발명의 오수처리장치중 제 1 및 제 2 접촉폭기조에 설치되는 미생물접촉재(12)는 접촉폭기조의 오염물질 제거효율을 결정하는 가장 중요한 요소로, 표면적이 넓을수록 다량의 미생물을 보유할 수 있어 처리효율이 좋아지기 때문에 단위 길이당 표면적이 1.0㎡ 이상의 것을 사용하는 것이 좋으며, 재질로는 나이론, 폴리염화비닐리덴 등 내약품성 및 내구성이 큰 합성섬유가 좋다.
제 1 접촉폭기조(4)는 오수내의 BOD 및 SS를 제거하는 주장치로 약 90에서 95%의 BOD가 제거된다. 일반적으로 오수 원수의 BOD 및 SS는 200ppm 정도이므로 제 1 접촉폭기조(4)를 거친 처리수의 BOD 및 SS는 10 내지 20ppm 정도가 된다.
제 1 침전조(5)는 제 1접촉폭기조에서 처리된 처리수내의 부유물질을 제거하기 위한 장치로, 그 수면적부하는 30㎥/㎡.day가 적당하다. 여기에서 고형물은 하부로 침전되며 처리수는 웨어를 통해 다음 처리과정으로 이송되게 된다. 하부에 가라 앉은 고형물은 주기적으로 농축조(9)로 이송된다.
본 발명의 가장 큰 특징은 제 1 접촉폭기조(4) 용량의 1/10 정도의 크기인 제 2 접촉폭기조(6)로, 이는 제 1 접촉폭기조(4)에서 미처 처리되지 못한 잔여 BOD 및 SS를 5ppm 이하로 처리할 수 있도록 하는 것이다. 제 2 접촉폭기조(6)의 용량은 체류시간이 1-3시간이 되도록 하며 1실로 구성한다. 제 2접촉폭기조(6)내에는 제 1 접촉폭기조와 마찬가지로 미생물접촉재(12)가 설치되는데, 폭기조 용적당 100 내지 400m의 미생물 접촉재를 촘촘히 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 미생물 접촉재(12)는 제 2접촉폭기조(6) 전면에 설치하여 바이오필터의 역할을 하도록 하며 전면폭기되도록 산기관(13)을 전면에 설치한다. 제 2 접촉폭기조(6)는 일정 시간 가동되면 바이오필터링에 의한 눈막힘현상이 발생되어 처리효율이 떨어지게 되는데, 이 때 상기 산기관(13)은 눈막힘현상을 제거하기 위해 이용될 수 있다. 제 2 접촉폭기조(6)에서 산기관(13)은 약한 압력으로 공기가 분사되는 경우에는 본래의 산기관 역할을 하게 되는데, 눈막힘 현상을 제거하기 위하여 강하게 공기를 불어넣어 주는 경우에는 과도하게 부착된 미생물들을 탈리시키는 탈리장치의 역할을 하게 된다. 본 발명의 제 2 접촉폭기조의 바닥은 탈리된 미생물을 이송펌프(14)쪽으로 모아 제거할 수 있도록 경사지게 구성된다. 이러한 경사면을 따라 이송펌프쪽에 수집되는 탈리된 미생물들은 탈리 미생물 제거장치의 기능을 담당하는 이송펌프(14)에 의해 전량 농축조(9)로 취출된다. 상술한 바와 같이 본 발명에서 제 2 접촉폭기조(6)는 제 1 접촉폭기조(4)에서 분해되지 않은 잔여 BOD 및 SS를 완벽히 제거하는 역할을 하며 제 2 접촉폭기조(6)를 거친 처리수의 BOD 및 SS는 5ppm 이하가 된다.
제 2 침전조(7)는 제 1 침전조(5)와 마찬가지로 탈리된 미생물을 제거하는 역할을 하게 되며 하부에 가라 앉은 고형물은 주기적으로 농축조(9)로 이송된다. 이와 같이 처리된 물은 방류조(8)를 거쳐 소독된 후 방류된다.
그리고 농축조(9)는 제 1 침전조(5) 및 제 2 침전조(7)에 가라앉은 고형물을 저장하는 역할을 하며 저장된 고형물을 다시 한번 농축시키기 위해서는 농축저류조(10)를 설치하는 것이 좋다. 또한 농축조(9)의 상등액은 유량조정조(2)로 넘어갈 수 있도록 배관으로 연결한다.
브로아(11)는 접촉폭기조내에 공기를 공급하는 장치이며, 유량조정조(2)에서 제 1접촉폭기조(4), 제 2접촉폭기조(6)에서 농축조(9), 농축조에서 농축저류조(10) 사이의 오수 또는 처리수의 이송은 이송펌프(14)로 하며 나머지는 수위차에 의한 자연유하 방식을 이용한다.
2단의 접촉폭기조를 포함하는 본 발명의 오수처리장치는 미생물을 이용한 접촉산화장치만으로 BOD 및 SS를 5ppm 이하로 처리할 수 있는 것으로, 처리효율이 뛰어나 추가적인 물리, 화학적 처리장치가 별도로 필요없을 뿐 아니라, 유지관리가 간단하고, 유지비용이 적으며, 슬러지 발생량이 적고 벌킹현상이 없는 장점을 가지고 있어, 고효율로 오수처리를 행할 수 있다.
Claims (2)
- 대형 협잡물을 걸러내는 스크린, 유입 오수의 유량을 조절하는 유량조정조 및 유량조정피트, 미생물 접촉재를 포함하는 접촉폭기조, 접촉폭기조에 의해 처리된 처리수내의 부유물질을 제거하는 침전조, 방류조, 침전조에 의해 침전된 고형물을 저장하는 농축조 및 농축조에 저장된 고형물을 농축시키는 농축저류조, 접촉폭기조내에 공기를 공급하는 브로아, 브로아에 의해 공급된 공기를 작게 산포시키는 산기관 및 각각의 처리조 사이의 오수의 이송을 담당하는 이송펌프로 구성된 오수처리장치에 있어서, 상기 접촉폭기조가 체류 시간이 약 22-26 시간 되는 제 1 접촉폭기조와 체류 시간이 1시간 내지 3시간인 제 2 접촉폭기조의 2 단으로 구성되며, 상기 침전조가 제 1 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 1 침전조 및 제 2 접촉폭기조 다음단에 설치된 제 2 침전조의 2조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1 접촉폭기조에는 폭기조 용적당 30 내지 80m의 미생물 접촉재가 설치되고, 상기 제 2 접촉폭기조에는 폭기조 용적당 100 내지 400m의 미생물 접촉재가 설치된 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
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