KR20010039324A - 폐수용 정화처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축산폐수를 정화처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 내부에 상하길이 방향으로 설치된 분리판(1)에 의하여 제 1 침전실(2a)과 제 2 침전실(2b)로 구획되고 제 1 침전실(2a)에 분뇨배출부재(6)가 장치된 종합조(C)와, 상기 종합조 (C)와 통로(T1)로 연결되고 슬러지 배출관(12)이 상하길이 방향으로 장치된 침전조(R)와, 상기 침전조(R) 와 통로(T2)로 연결되고 유입되는 폐수가 상하 지그재그로 이동되도록 장치된 폭기조(A)와, 상기 폭기조(A)와 통로(T3)로 연결되고 하방에 배출관(31)이 연결된 혐기성조(B)로 구성한 것이다.
본 발명은 가축분료를 일차 분리하므로서 폐수의 정화효율을 상승시키고 폭기조 내에 유입된 폐수가 상하지그재그로 이동되면서 각각의 분사구에 의하여 공기의 공급이 이루어지므로 호기성 미생물에 의한 유기물질의 분해반응이 원활하게 이루어져 정화효율이 상승되도록 한 유익한 발명인 것이다.

Description

폐수용 정화처리장치{A WASTE WATER DISPOSAL PLANT}
본 발명은 폐수를 정화처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 폐수가 종합조, 침전조, 폭기조, 혐기성조에 순차적으로 통과되는 동안 정화되게 하여 많은 양을 효과적으로 정화시킬 수 있도록 한 폐수용 정화처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종가축의 사육장을 청소하기 위하여는 분뇨와 오물들을 물로서 살수 시키며, 이때 발생되는 폐수를 하천에 그대로 방류할 경우에 수질오염의 근본원인이 되므로 정화처리 후에 방류시키기 위한 수단이 많이 개발되고 있는 실정이다.
종래의 폐수정화장치는, 상기 폐수에 포함된 가축의 분뇨를 선별하기 위한 장치와, 분뇨가 제거된 폐수를 정화처리하기 위한 장치로서 각각 개발되어 있다.
먼저, 종래 가축의 분뇨를 선별하기 위한 장치를 살펴보면, 상하 지그재그로 장치된 벨트콘베어를 장치하여서 폐수가 최상 높이에 있는 벨트 콘베어에서 각각의 벨트콘베어에 통과되는 동안, 물기가 제거되고 분뇨만이 선별되는 것이다.
그러나, 이러한 가축분뇨의 선별장치는 각각의 벨트콘베어를 장치하기 위하여 외형이 커지므로 제작비가 고가이며, 장치의 점유공간이 넓어야 하였다. 특히 선별된 가축의 분뇨는 재활용할 수 있으나, 분뇨가 제거된 폐수는 그 자체가 오염된 상태이므로 이를 하천에 그대로 방류하므로서 하천오염의 원인이 되었다.
또한 종래 미생물을 이용한 폐수정화장치를 살펴보면, 혐기성조, 폭기조, 침전조를 각각 구획설치한 것으로서, 폐수가 혐기성조에 유입되어 침전과 혐기성 분해가 이루어진후에 폭기조로 유입되며, 폭기조로 유입된 폐수는 호기성 미생물에 의하여 유기물질의 분해 반응이 이루어지므로 유기물질이 제거된 후에 침전실로 유입되며, 침전실로 유입된 폐수는 잔류되어 있던 슬러지가 중량에 의하여 하부에 침전되고 처리가 완료된 후에 상부의 배출구를 통하여 외부로 유출되는 과정이 순차적으로 이루어지는 것이다.
그러나, 이러한 수단은 폐수에 포함된 분뇨를 함께 처리하여야 하기 때문에 처리시간이 지연되는 것으로서, 폐수가 혐기성조에 유입되면 많은 양의 분뇨가 바닥에 침전되므로 내부에서의 혐기성 분해가 제대로 이루어지지 않은 상태로 다음과정으로 이동되어 정화효율이 저하되며, 짧은 시간에 많은 양의 분뇨를 처리하기 위하여 장치의 용량을 대형으로 제작하여야 하나, 이에 따른 제작비용의 상승 및 설치공간의 확보에 어려운 문제가 있었으며, 특히 가축의 분뇨를 함께 처리하므로서 농촌에서 이를 재활용할 수 없었다.
또한, 상기 폭기조는 그 내부의 유입축에 공기가 공급되는 급기관이 설치되어 있는 것으로서, 단위체적당 정화효율이 미흡하였다. 즉, 폭기조의 내부에 존재하는 호기성 미생물에 의하여 유기물질이 분해 되기 위하여는 충분한 공기의 공급과 함께 일정시간 이상의 처리시간이 소모되는 것이나, 종래의 수단에 의한 폭기조는 그 내부에 담겨지는 전체의 폐수가 하나의 급기관에 의하여 공기 공급이 이루어지므로 충분한 급기가 이루어지지 않으며, 또한 폭기조의 상부에 형성된 유입구를 통하여 폭기조 내부로 유입된 폐수가 상부로 형성된 유출구로 배출되므로 내부에서의 지체시간이 짧아 미생물 및 공기와 충분한 접촉이 이루어지지 않게 되어 미처리된 상태로서 다음 단계로 배출되는 문제가 제기되었다.
따라서, 상기 가축의 분뇨를 선별하는 수단과, 폐수를 정화처리 하기 위한 수단은 각각 개별적으로 처리하는 것으로서, 상기 가축의 분뇨를 선별하는 수단은 폐수가 정화되지 않으므로 이를 별개의 수단으로서 정화처리 하여야 하며, 상기 폐수를 정화처리하기 위한 수단은 분뇨가 정화되지 않으므로서 처리사간의 지연 및 용량이 커지는 문제가 대두되었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 연구개발된 것으로서, 가축 사용장에서 발생되는 폐수를 정화처리하기 위하여 종합조, 침전조, 폭기조, 혐기성조를 순차적으로 구성하며, 상기 종합조에서 가축분뇨가 탈수된 후에 외부로 배출되게 하여 처리효율을 상승시키고, 가축분뇨를 비료로서 재활용 할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 폭기조에 각각의 순환실을 구성하여 폭기조 내부에 유입된 폐수가 각각의 순환실에 이동되는 동안 충분한 공기의 공급이 이루어짐과 동시에 미생물에 의한 유기물질의 분해가 이루어져 정화효율이 상승되도록 하는데 있다.
도 1 은 본 발명의 전체를 보인 측단면도.
*도면의주요부분에대한부호의설명*
C : 종합조 R : 침전조 A : 폭기조
B : 혐기성조 T1, T2, T3: 통로 1 : 분리판
2a : 제 1 침전실 2b : 제 2 침전실 6 : 분뇨배출부재
6a : 관체 6b : 스크류축 7 : 분뇨배출관
8 : 모타 13 : 개폐부재 13a : 지축
21a, 21b, 21c : 제 1, 2, 3 격판 22a, 22b, 22c, 22d : 제 1, 2, 3, 4 폭기실
23a, 23b, 23c : 순환로 24a, 24b, 24c, 24d : 분사구
31 : 배출관 32 : 개폐밸브
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 가축사육장에서 발생되는 폐수를 정화처리하기 위하여, 종합조와, 침전조와, 폭기조와, 혐기성조를 순차적으로 구성하며, 분뇨배출부재를 상기 종합조 내부에 장치하여, 종합조의 하방에 침전된 가축분뇨를 외부로 유출시키며, 상기 폭기조의 내부에 다수의 격판을 상하 방향으로 설치하여 폐수가 상하지그재그로 이동되면서 산소와 미생물에 충분한 접촉이 이루어지도록 장치한 것이다.
이하, 본 발명의 구성 및 이에 따른 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 전체를 보인 측단면도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 종합조(C)와 침전조(R)와, 폭기조(A)와, 혐기성주(B)를 각각의 통로(T1)(T2)(T3)로 관통되게 설치하며, 각각의 통로(T1)(T2)(T3)를 상부측에 동일 높이로 구성한다.
상기 종합조(C)는 내부에 상하길이 방향으로된 분리판(1)을 부착하여 제 1 침전실(2a)과 제 2 침전실(2b)로 각각 분할구성하며, 분리판(1)의 하방에 순환로 (5)를 형성하여 제 1 침전실(2a)과 제 2 침전실(2b)이 관통되게 하며, 제 1 침전실 (2a)의 상부에 유입관(3)을 형성하고 제 2 침전실(2a)의 저면에 경사판(4)을 부착설치한다.
또한, 상하길이 방향으로 된 관체(6a)의 내부에 스크류축(6b)이 장치된 분뇨배출부재(6)를 구성하여, 상기 제 1 침전실(2a) 내부에 상하길이 방향으로 분뇨배출부재(6)를 설치하되, 분뇨분출부재(6)의 하단부가 제 1 침전실(2a)의 바닥면에 근접되게 장치한다. 상기 관체(6a)의 상부에 분뇨 배출관(7)을 연결하고 상기 스크류축(6b)를 회동시키는 모타(8)를 관체(6a)의 상단부에 장치한다.
상기 침전조(R)는 그 내부의 저면에 경사지게 형성된 슬러지 수집부(11)를 형성하고 상하길이 방향의 관체로된 슬러지 배출관(12)을 장치하며, 슬러지배출관 (12)의 하단부가 슬러지수집부(11)에 위치되도록 장치한다.
또한, 상기 종합조(C)와 침전조(R) 사이에 형성된 통로(T1)는 그 출구측 단부, 즉 침전조(R)에 위치된 부위의 끝단부에 지축(13a)를 지점으로 스프링(13b)에 의하여 판동되는 개폐부재(13)를 장치한다.
상기 폭기조(A)는, 그 내부에 각각의 제 1, 2, 3 격판(21a)(21b)(21c)를 상하길이 방향으로 고정 설치하여 각각의 제 1, 2, 3, 4 폭기실(22a)(22b)(22c)(22d)이 구획되도록 구성하며, 상기 제 1 격판(21b)의 하부에 순환로(23a)를 형성하여 제 1 폭기실(22a)과 제 2 폭기실(22b)가 관통되게 하고, 상기 제 2 격판(21b)의 상부에 순환로(23b)를 형성하여 제 2 폭기실(22b)과 제 3 폭기실(22c)가 관통되게 하고, 제 3 격판(21c)의 하부에 순환로(23C)를 형성하여 제 3 폭기실(22c)과 제 4 폭기실(22d)이 관통되게 구성한다.
또한, 각각의 폭기실(22a)(22b)(22c)(22d)의 하방에 각각의 분사구(24a) (24b)(24c)(24d)를 각각 설치하고, 외부로부터 공기가 강제순환되는 급기관(25)에 각각의 분사구(24a)(24b)(24c)(24d)를 연결한다.
또한, 각각의 격판(21a)(21b)(21c)을 양측면에 외측으로 돌출된 경사판(26)을 다수개 형성한다.
상기 혐기성조(B)는, 상부에 형성된 통로(T3)의 대향된 방향의 하부에 배출관(31)을 관접하며, 전기적 신호에 의하여 자동으로 조작되는 개폐밸브(32)를 배출관(31)에 장치한다.
미설명부호 6c는 관체(6a)에 형성된 탈수공, 41은 운반부재, 42는 분뇨수거용 포대, 43은 발효액 투입부재, 44는 에어펌프 이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
일반적으로, 가축사육장에서 발생되는 폐수는 물에 가축의 분뇨가 섞여 있는 상태이며, 이러한 폐수는 유입관(3)을 통하여 종합조(C) 내부로 유입되는 것이다.
즉, 종합조(C) 내부로 유입되는 폐수는 먼저 제 1 침전실(2a)에 유입된 후에 하방의 순환로(5)를 통하여 제 2 침전실(2b)로 이동되는 것으로서, 폐수가 제 1 침전실(2a)에 지체되는 동안 포함되어 있던 가축분뇨는 중량에 의하여 바닥면에 침전되고 제 2 침전질(2b)로 이동된 후 입자가 작은 가축분뇨 역시 하방으로 침전되면서 경사판(4)에 의하여 제 1 침전실(2a)의 바닥면에 수집되며, 제 2 침전실(2b)의 상부로 이동되는 폐수는 통로(T1)를 통하여 침전조(R)로 유입되는 것이다.
제 1 침전실(2a) 바닥면에 침전된 가축분뇨는 분뇨배출부재(6)에 의하여 이송되면서 물기가 제거된 후 외부로 배출되는 것으로서, 모타(8)에 의하여 회송되는 스크류축(6b)을 따라 상부로 이송되는 동안 가축분뇨는 탈수되어 물기가 탈수공 (6c)으로 제거된후에 분뇨배출관(7)을 통하여 하방으로 유출되고 운분부재(41)에 적재되게 미리 준비된 분뇨수거용 포대(42)에 담겨지므로, 일정량씩 분뇨수거용 포대(42)에 수거하여 비료로서 활용할 수 있는 것이다.
또한, 제 1 침전실(2a) 상부에 장치된 발효액투입부재(43)에서 적당량의 발효액이 폐수에 투입되며, 발효액에 의한 발효조건을 충족시키기 위하여, 제 1 침전실(2a)과 제 2 침전실(2b)을 진공상태로 유지하는 것이 바람직하다. 때문에 제 1 침전실(2a) 내부의 공기는 에어펌프(44)에 의하여 외부로 배기되며, 제 2 침전실(2b) 내부는 개폐부재(13)에 의하여 진공상태가 유지되는 것이다.
즉, 개폐부재(13)는, 침전조(R)에 위치되어 있으므로 침전조(R)의 폐수에 의한 수압과 스프링(13b)의 탄력에 의하여 통로(T2)의 끝단부에 밀폐된 상태로 유지되며 제 2 침전실(2b)의 수위가 상승되면서 수압이 증가되면 개폐부재(13)가 지축(13a)을 기점으로 회동하면서 개방되므로 제 2 침전실(2b) 내부는 항시 진공상태가 유지되는 것이다.
침전조(R)에 유입된 폐수는 지체되는 동안 함유되어 있던 비교적 작은 입자의 슬러지들이 자중에 의하여 바닥에 침전됨과 동시에 발효되는 정화작용이 이루어진다. 이때 바닥면의 슬러지 수집부(11)에 침전된 슬러지는 슬러지배출관(12)을 통하여 종합조(C)로 회수되는 것이다.
침전조(R)에서 정화된 폐수는 상부에 형성된 통로(T2)를 통하여 폭기조(A)로 이동되는 것이다.
폭기조(A)에 유입된 폐수는 제 1 폭기실(22a)에서 하부의 순환로(23a)를 통하여 제 2 폭기실(23a)로 이동된 후, 상부의 순환로(23b)를 통하여 제 3 폭기실 (23c)로 이송되고 재차 하부의 순환조(23c)를 통하여 제 4 폭기실(24d)로 이동된 후에 상부의 통로(T3)를 통하여 혐기성조(B)로 이동되는 것이다.
즉, 폭기조(A)내의 폐수가 상하지그재그로 이동되면서 각각의 폭기실(22a) (22b)(22c)(22d)을 거치는 동안 호기성 미생물에 의한 유기물질의 분해작용이 이루어질 수 있는 충분한 지체시간이 유지되고, 또한 각각의 격판(21a)(22b)(22c)(22d)에 경사판(26)이 형성되어 있기 때문에 호기성미생물이 부착된 경사판(26)에 의하여 충분한 접촉이 이루어진다.
특히, 각각의 폭기실(22a)(22b)(22c)(22d)의 하방에 설치된 분사구(24a) (24b)(24c)(24d)로부터 공기가 공급되어 호기성 미생물의 활성화를 촉진시키는 것이다.
따라서, 폭기조(A)내의 폐수는 상하 지그재그의 이동에 의한 지체시간의 지연과, 호기성미생물과의 충분한 접촉면적확보와 공기의 충분한 공급으로 인하여 단위시간당 미생물에 의한 유기물질의 분해작용 효과를 상승시킬 수 있는 것이다.
혐기성조(B) 에 유입된 폐수는 일정시간 지체되는 동안 질소제거 등의 정화처리가 이루어진 후에 개폐밸브(32)가 장치된 배출관(31)을 통하여 외부로 유출되는 것이다.
상기 혐기성조(B)내의 폐수는 개폐밸브(32)에 의하여 지체시간이 조절되는 것으로서, 폐수의 유입량이나 처리정도에 따라 외부에서 전기적 신호로 개폐밸브 (32)를 조작하여 개방시간을 선택조절하므로서 정화시간의 효과를 상승시킬 수 있는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 가축사육장에서 발생되는 폐수를 정화처리 함에 있어서, 일차적으로 가축의 분뇨를 탈수시킨 후 외부로 유출시키므로서 정화효율을 상승시키고 가축분뇨를 재활용 할 수 있으며, 폭기조 내에 유입된 폐수가 상하지그재그로 이동되는 동안 공기가 충분하게 공급되어 미생물의 활성화가 촉진되므로서 단위시간당 정화효율을 상승시킬 수 있는 것이다.
본 발명은 가축사육장에서 발생되는 폐수뿐 아니라 일반 가정이나 식당 등에서 발생되는 모든 폐수의 정화처리에 적용하여 효율적으로 사용할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

Claims (5)

  1. 폐수를 상하 길이 방향으로 설치된 분리판(1)에 의하여 제 1 침전실(2a)과 제 2 침전실(2b)로 구획되고 제 1 침전실(2a)에 분뇨배출부재(6)가 장치된 종합조 (c)와, 상기 종합조(c)와 통로(T1)로 연결되고 슬러지배출관(12)이 상하길이 방향으로 장치된 침전조(R)와, 상기 침전조(R)와 통로(T2)로 연결되고 유입되는 폐수가 상하지그재그로 이동되도록 장치된 폭기조(A)와, 상기 폭기조(A) 와 통로(T3)로 연결되고 하방에 배출관(31)이 연결된 혐기성조(B)로 구성된 것을 특징으로 하는 폐수용 정화처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분뇨부재(6)는 가축분뇨의 탈수와 이동이 이루어지도록 관체(6a) 내부에 스크류축(6b)을 장치하고 관체(6a) 상단부에 모타(8)를 장치하며, 관체(6a)의 상부 일측에 분뇨배출관(7)을 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐수용 정화처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통로(T1)는, 그 출구측 단부에 지축(13a)을 기점으로 여닫히는 개폐부재(13)를 장치하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐수용 정화처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 폭기조(A)는, 각각의 제 1, 2, 3 격판(21a)(21b)(21c)을 상하 길이방향으로 설치하여 각각 제 1, 2, 3, 4 폭기실(22a)(22b)(22c)(22d)을 구획하며, 제 1 격판(21a)의 하부와 제 2 격판(21b)의 상부와 제 3 격판(21c)의 하부에 각각 순환로(23a)(23b)(23c)를 형성하고 각각의 제 1, 2, 3, 4 폭기실(22a)(22b)(22c)(22d) 하방에 각각의 분사구(24a)(24b)(24c)(24d)를 장치하여 구성된 것을 특징으로 하는 폐수용 정화처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출관(31)은 외부에서 조작하므로서 자동으로 개폐할 수 있는 개폐밸브(32)가 장치된 것을 특징으로 하는 폐수용 정화처리장치.
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