KR20020011512A - 오폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 오폐수중의 유기성분을 미생물을 이용하여 분해처리하는 오폐수처리장치에 관한 것으로서, 하부지지판을 가지며, 상기 하부지지판의 상부영역에 상기 미생물의 담체가 되는 목편층을 수용하는 목편수용조와; 상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층을 향하여 처리될 오폐수를 공급하는 오폐수공급관과; 상기 목편수용조의 저부영역에 설치되어 상기 목편층을 통과한 정제수를 배출하는 정수배출관을 포함하고; 상기 목편수용조는, 상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층의 내부로 공기를 유입시키는 급기구와, 상기 목편수용조의 일측에 배치되어 상기 목편층을 통과한 공기를 외부로 배출하는 배기구와, 상기 하부지지판의 하부와 상기 배기구를 상호 연통하도록 설치되어 상기 급기구로부터 목편층을 거쳐 상기 하부지지판의 하부로 유입된 공기의 배출 통로를 형성하는 덕트와, 상기 배기구에 설치되어 공기를 상기 덕트를 거쳐 상기 목편수용조의 외부로 강제 배출시키는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 미생물의 담체가 되는 목편층에 산소를 원활히 공급함으로써, 미생물을 활성화하고 목편층의 혐기화를 방지하여 오폐수의 처리효율을 향상시키고 악취 발생을 방지할 수 있는 오폐수처리장치가 제공된다.

Description

오폐수처리장치{SEWAGE/WASTEWATER TREATMENT PLANT}

본 발명은, 오폐수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오폐수중의유기성분을 미생물을 이용하여 분해처리하는 오폐수처리장치에 관한 것이다.

산업화 및 도시화의 발전이 가속화되어 삶의 질이 풍요로워짐에 따라, 상대적으로 대규모의 생활하수 및 산업폐수가 발생되어 환경오염 문제의 심각성이 더해가고 있으며, 수질의 오염에 의해 국민의 식수원인 상수원조차도 상당히 위협을 받고 있는 실정이다. 이러한 생활하수 및 산업폐수를 정화시키기 위해 대규모의 하수종말처리시설 또는 폐수처리장치들을 대부분 도시단위 또는 공장단위에 설치하여 가동하고 있으나, 설비규모가 매우 크고, 설치 및 유지보수에 대한 막대한 비용이 소요된다.

따라서, 비교적 규모가 작은 사업장 및 업소 등에서는 오폐수를 자체처리하기 위해 정화처리시설을 구비하는데 있어서, 통상 설비의 규모가 대형이며 복잡한 기계장치로 구성되어 있고, 설치 및 유지보수에 막대한 비용이 소요되어 상당한 부담감을 갖게 되어, 정화처리시설을 구비하는 것이 곤란하여 정화처리되지 않은 오폐수를 그대로 방류시킬 뿐만 아니라 정화처리시설을 구비한 후에도 과다한 운영비와 운영 미숙으로 인하여 정상가동을 하지 않고 정화처리되지 않은 오폐수를 그대로 방류시킴으로써, 하천의 수질을 크게 악화시키고 있다.

이러한 문제점을 고려하여 큰 설비를 설치함이 없이 경제적으로 오폐수를 정화처리하는 방법으로서 살수여상법이 알려져 있다. 살수여상법은 여상에 살수된 오폐수가 쇄석, 율석, 무연탄괴 등의 여재사이를 통과하는 동안에 여재의 표면에 부착 성장하고 있는 미생물막의 생물화학적 작용에 의하여 오폐수중의 유기성분을 제거하는 처리법으로서, 오폐수의 처리효율이 낮고 악취 및 해충의 발생으로 인하여이용을 기피하고 있으나, 최근에는 오폐수의 처리효율을 향상시키고 악취 및 해충의 발생을 방지하기 위해 여재를 톱밥이나 목편을 이용한 살수여상법이 각광을 받고 있다.

그런데, 이러한 종래의 오폐수처리장치에 있어서는, 사용시간이 경과함에 따라 미생물의 담체가 되는 목편층에 산소가 원활히 공급되지 않아 미생물이 활성화되지 않고 목편층이 혐기화되어 오폐수의 처리효율이 저하됨은 물론 악취가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 미생물의 담체가 되는 목편층내에 산소를 원활히 공급하는 오폐수처리장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리장치의 종단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수처리장치의 사용상태를 개략적으로 도시한 공정도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1,10 : 침전분리조 20 : 접촉폭기조

30 : 침전조 40 : 유량조정조

44 : 오폐수공급관 50 : 목편수용조

51 : 살수부 52 : 목편층

56 : 하부지지판 58 : 급기구

59 : 배기구 60 : 배기팬

61 : 덕트 63 : 정수배출관

65 : 여과조 70 : 방류조

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 오폐수중의 유기성분을 미생물을 이용하여 분해처리하는 오폐수처리장치에 있어서, 하부지지판을 가지며, 상기 하부지지판의 상부영역에 상기 미생물의 담체가 되는 목편층을 수용하는 목편수용조와; 상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층을 향하여 처리될 오폐수를 공급하는 오폐수공급관과; 상기 목편수용조의 저부영역에 설치되어 상기 목편층을 통과한 정수를 배출하는 정수배출관을 포함하고; 상기 목편수용조는, 상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층의 내부로 공기를 유입시키는 급기구와, 상기 목편수용조의 일측에 배치되어 상기 목편층을 통과한 공기를 외부로 배출하는 배기구와, 상기 하부지지판의 하부와 상기 배기구를 상호 연통하도록 설치되어 상기 급기구로부터 목편층을 거쳐 상기 하부지지판의 하부로 유입된 공기의 배출 통로를 형성하는 덕트와, 상기 배기구에 설치되어 공기를 상기 덕트를 거쳐 상기 목편수용조의 외부로 강제 배출시키는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치를 제공한다.

여기서, 상기 덕트는 상기 목편수용조의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다.

그리고, 상기 오폐수공급관의 말단영역에는 상기 처리될 오폐수를 상기 목편을 향하여 살수시키는 살수부를 마련함으로써 상기 오폐수를 상기 목편층의 전면에 걸쳐 고르게 공급할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오폐수처리장치의 종단면도이다. 도시된 바와 같이, 오폐수처리장치는 다수의 목편을 수용하여 목편층(52)을 형성하는 목편수용조(50)를 가진다. 목편층(52)은, 상부층(53)에는 대략 5 내지 7mm 크기의 목편을 적층하고, 하부층(55)에는 대략 5mm 크기의 목편을 적층한다. 상부층(53)과 하부층(55)의 중간에 위치하는 중간층(54)에는 대략 2 내지 3mm 크기의 목편을 적층함으로써, 오폐수의 체류시간을 늘려 오폐수의 처리효율을 높이며, 특히 비교적 큰 목편을 상부층(53)에 적층하여 상부영역의 슬러지에 의한 막힘현상을 방지한다. 여기서, 상부층(53), 중간층(54), 하부층(55)에 적층되는 목편은 동일한 크기이어도 가능하다. 그리고, 목편수용조(50)는 목편에 서식하는 미생물이 활동할 수 있도록 보온력을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 금속부재로 목편수용조(50)를 형성할 경우에는, 외부에 단열재를 적절히 둘러싸도록 하며, 합성수지로 제작할 경우 적절한두께를 가지도록 한다. 목편수용조(52)의 하부에는 목편을 지지하는 판상의 하부지지판(56)이 마련되어 있다. 하부지지판(56)에는 처리될 오폐수 및 처리된 정수를 통과시키며 목편의 이탈을 방지할 수 있도록 목편의 크기보다 작은 미세한 관통공(미도시)이 형성되어 있다.

목편수용조(50)의 상부에는 덮개부(57)가 결합되며, 덮개부(57)는 원추형상을 가지도록 중앙영역이 주변영역에 비해 높게 형성되어 있다. 덮개부(57)의 중앙영역에는 외부로부터 처리될 오폐수가 공급될 수 있도록 오폐수공급관(44)이 상호 연통되도록 결합되어 있으며, 오폐수공급관(44)의 말단영역에는 처리될 오폐수를 목편층(52)의 전면에 걸쳐 고르게 공급할 수 있도록 살수부(51)가 마련되어 있다. 여기서, 살수부(51)는 처리될 오폐수와 공기와의 접촉면적이 증대될 수 있도록 살수노즐(미도시)의 구멍을 작게 형성하는 것이 바람직하다.

덮개부(57)의 일측에는 외부로부터 목편층(52)의 내부로 공기가 유입될 수 있도록 급기구(58)가 형성되어 있으며, 타측에는 목편층(52)을 통과한 공기를 외부로 배출하는 배기구(59)가 형성되어 있다. 배기구(59)와 하부지지판(56)은, 목편층(52)을 관통하여 덕트(61)에 의해 결합되어 있다. 배기구(59)에는 목편층(52)을 통과한 공기를 하부지지판(56)의 하부로부터 덕트(61)를 거쳐 배기구(59)를 통해 목편수용조(50)의 외부로 강제 배출시키는 배기팬(60)이 마련되어, 미생물의 담체가 되는 목편층(52)내에 공기의 흐름을 원활히 하여, 즉 미생물에 공기중의 산소를 원활히 공급하여 미생물을 활성화시키게 된다. 그리고, 덮개부(57)의 일측에는 목편층(52)의 내부상태 및 살수부(51)의 살수상태를 관찰할수 있도록 맨홀(62)이 마련되어 있다.

목편수용조(50)의 저부영역의 일측에는 목편층(52)을 통과하면서 정화된 정수가 배출될 수 있도록 정수배출관(63)이 설치되어 있으며, 목편수용조(50)의 저부영역의 타측에는 구배를 마련하여, 정화된 정수가 정수배출관(63)측으로 원활히 배출되도록 한다.

여기서, 도시되어 있지 않지만, 다른 실시예로서, 목편수용조의 외부 일측에 덕트를 설치하고 그 덕트의 상부에 배기구를 설치할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수처리장치의 사용상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 오폐수처리장치는, 오폐수내의 부유고형물 및 교질(colloid)의 고형물을 침전분리시키는 한 쌍의 제1 및 제2침전분리조(1,10)를 가진다. 제1침전분리조(1)의 일측에는 교반장치(3)가 마련되어 유입되는 오폐수를 교반하여 제1침전분리조(1)내의 오폐수의 농도를 균질화하며 오폐수내의 유기성분을 활성화시키는 교반조(5)가 형성되어 있다. 제1침전분리조(1)의 타측, 즉 교반조(5) 옆에는 격벽(9)을 두고 물보다 무거운 부유고형물 및 교질의 고형물을 중력에 의해 물로부터 침전분리시키며 후술할 침전조(30)로부터 반송된 슬러지를 저류하는 슬러지 저류조(7)가 마련되어 있다.

제1침전분리조(1)에서 배출된 오폐수는 제2침전분리조(10)로 유입되며, 제2침전분리조(10)에서는 오폐수내의 부유고형물 및 교질의 고형물을 한번 더 2차 침전분리한다.

제2침전분리조(10)를 거친 오폐수는 제2침전분리조(10)에서 고형유기물이 많이 제거되어 있으나 아직 많은 유기성분을 함유하고 있으므로, 남은 유기성분을 미생물의 활동에 의해 분해되도록 접촉폭기조(20)로 보낸다. 접촉폭기조(20)의 하부 영역에는 공기를 불어넣어 주는 폭기장치(22)가 마련되어 있고, 상부 영역에는 목편(24)을 수용한 그물망이 접촉폭기조(20)의 천장에 매달려 있다. 접촉폭기조(20)로 유입된 오폐수는, 폭기장치(22)에 의해 폭기되어 오폐수에 잠겨있는 목편(24)에 서식하고 있는 미생물에 산소를 공급함으로써 미생물이 활성화되어, 이 미생물에 의해 오폐수중의 유기성분이 활발하게 분해되게 된다.

접촉폭기조(20)에서 배출된 오폐수는 침전조(30)로 유입되며, 침전조(30)에서는 접촉폭기조(20)에서 미생물의 분해에 의해 생성된 슬러지를 중력에 의해 물로부터 침전시킨다. 침전조(30)의 대략 중앙영역에는 침전조 내통(34)이 마련되어, 슬러지 이송펌프(32)에 의해 슬러지 반송을 할 때 침전조(30)의 하부영역에 침전된슬러지가 교란되어 부유되는 것을 방지한다.

침전조(30)의 하부영역에 침전된 슬러지는, 슬러지 이송펌프(32)에 의해, 침전조(30)의 바닥과 소정 이격되어 침전조 내통(34)을 관통하여 저류조(7)로 연결된 슬러지 이송 배관(36)을 통해 저류조(7)로 반송된다.

침전조(30)내의 슬러지를 저류조(7)로 반송함으로써, 다음 공정인 유량조정조(40)에는 오폐수가 슬러지와 함께 공급되지 않게 되어 후술할 목편수용조(50)의 살수부(미도시)의 막힘현상을 방지한다.

침전조(30)를 거친 오폐수는 유량조정조(40)로 유입되어, 유량조정조(40)내에 구비된 오폐수공급펌프(42)에 의해 오폐수공급관(44)을 통해 목편층(52)을 여재로 가진 목편수용조(50)의 상부영역에 마련되어 있는 살수부(미도시)로 공급되어, 목편층(52)의 상부 전역에 골고루 분산된다.

목편수용조(50)의 내부로 유입된 오폐수중의 탄수화물, 단백질 및 지방 등의 남은 유기성분들은 목편층(52)을 통과하면서 목편에 서식하는 다종의 미생물에 의해 물 및 탄산가스 등으로 분해되어 오폐수를 정수하게 된다. 특히, 목편수용조(50)의 배기구(59)에 설치된 배기팬(60)에 의해 목편수용조(50)의 급기구(58)로부터 유입된 공기를 목편층(52)을 통과시켜 덕트(61)를 거쳐 강제 배기시킴으로써, 공기가 목편층(52)을 통과할 때 공기중의 산소를 목편에 서식하고 있는 미생물에 공급하여 미생물을 활성화시켜 목편층(52)의 혐기화를 방지하고, 이에 따라 목편수용조(50)내의 악취 발생을 방지하게 된다.

목편수용조(50)를 통과한 정수는 활성탄필터층(67)을 구비한 여과조(65)를 거쳐 다시 한번 여과된 후 방류조(70)를 거쳐 정수 이송펌프(72)에 의해 개방된 배수밸브(76)를 거쳐 방류된다.

방류조(70)내에는 여과된 정수의 일부를 제1침전분리조(1)내의 저류조(7)로 반송하는 정수 이송펌프(72)가 마련되어 있고, 정수 이송펌프(72)에 의해 여과된 정수의 일부를 여과조(65)와 저류조(7) 사이를 상호 연결하는 정수 이송배관(78)에 설치된 정수개폐밸브(74)를 개방하여, 정수 이송배관(78)을 거쳐 저류조(7)로 반송한다. 여과된 정수의 일부를 저류조(7)로 반송함으로써, 오폐수처리장치를 초기 시운전할 때 접촉폭기조(20)내의 목편(24)과 목편수용조(50)의 목편층(52)에서 발생되는 색소를 가진 정수를 희석, 침전시키며, 또한 유입수의 양이 적을 때 정수를반송하여 오폐수를 원활하게 처리할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 미생물의 담체가 되는 목편층에 산소를 원활히 공급함으로써, 미생물을 활성화하고 목편층의 혐기화를 방지하여 오폐수의 처리효율을 향상시키고 악취 발생을 방지하는 오폐수처리장치가 제공된다.

Claims (3)

1. 오폐수중의 유기성분을 미생물을 이용하여 분해처리하는 오폐수처리장치에 있어서,

   하부지지판을 가지며, 상기 하부지지판의 상부영역에 상기 미생물의 담체가 되는 목편층을 수용하는 목편수용조와;

   상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층을 향하여 처리될 오폐수를 공급하는 오폐수공급관과;

   상기 목편수용조의 저부영역에 설치되어 상기 목편층을 통과한 정수를 배출하는 정수배출관을 포함하고;

   상기 목편수용조는, 상기 목편수용조의 상부영역에 배치되어 상기 목편층의 내부로 공기를 유입시키는 급기구와, 상기 목편수용조의 일측에 배치되어 상기 목편층을 통과한 공기를 외부로 배출하는 배기구와, 상기 하부지지판의 하부와 상기 배기구를 상호 연통하도록 설치되어 상기 급기구로부터 목편층을 거쳐 상기 하부지지판의 하부로 유입된 공기의 배출 통로를 형성하는 덕트와, 상기 배기구에 설치되어 공기를 상기 덕트를 거쳐 상기 목편수용조의 외부로 강제 배출시키는 배기팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 덕트는 상기 목편수용조의 내부 또는 외부에 설치되는 것을 특징으로하는 오폐수처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 오폐수공급관의 말단영역에 설치되어 상기 처리될 오폐수를 상기 목편을 향하여 살수시키는 살수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리장치.