KR20020060114A - 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 물리적인 여과 및 미생물에 의한 유기물 제거가 이루어질 수 있도록 각종 담체가 구비되고 산기관이 내설된 팩타워가 다수개 병설되어 복차 처리가 가능하도록 함으로써 동력비를 최소화시키고, 장기간 오수 및 하수의 유입이 중단된 경우에도 빠른 적응력으로 안정된 처리가 가능하게 된 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 그 내부에 물리적 여과와 미생물 서식을 위한 다공의 유동상 담체를 충전하고, 그 상부 측벽을 통해 유입수관이 설치된 제 1 반응조와; 상기 제 1 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 1 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 2 반응조와; 상기 제 2 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 2 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 3 반응조와; 상기 제 3 반응조의 타단 측벽에 설치된 처리수 이송관을 매개하여 처리수를 투입받으며, 그 타단 측벽에 방류 배관과 제 1 반응조로 처리수를 리사이클 시키기 위한 배관이 각각 설치된 침전조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명을 적용하면, 오수 및 하수의 처리과정을 단순화하여 전문적인 지식이 없어도 운전관리가 용이하도록 하였으며, 무인 운전도 가능하도록 한다. 또한, 폐슬러지 발생을 최소화시켜 폐슬러지 처리에 따르는 부대 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다. 특히, 충전매체에 미생물을 서식시켜 유기물을 제거하는 시스템이므로, 오수 및 하수의 발생이 가변적인 장소에서도 최적의 처리효과를 갖게 된다. 또한, 2 차 침전지가 다른 공법에 비하여 상대적으로 최소 용적을 필요로 하므로 요구되는 전체 설치면적이 작다는 효과가 있다.

Description

팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING SEWAGE AND WASTEWATER HAVING A PACK TOWER}
본 발명은 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 물리적인 여과 및 미생물에 의한 유기물 제거가 이루어질 수 있도록 각종 담체가 구비되고 산기관이 내설된 팩타워가 다수개 병설되어 복차 처리가 가능하도록 한 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 종래의 오수 및 하수 처리방식은 장치가 복잡하고 운전이 까다로워 유지관리에 필요한 인력의 전문적인 지식이 요구되며 동력비나 인건비 등의 유지 관리비용이 상대적으로 높다는 단점이 있었다. 또한, 처리 수질도 만족할 만한 수준에 이르지 못한다는 문제점이 있었다.
종래의 오수 및 하수 처리방식은 크게 접촉산화법, 현수 미생물 접촉법, 장기폭기법 등으로 대별될 수 있으며, 접촉 산화법 및 현수 미생물 접촉법의 경우에는 동력의 소모가 많으며, 높은 함수율의 폐슬러지가 발생한다는 단점이 있었다.
또한, 처리수의 유기물 농도가 높아 처리수 수질기준을 만족시키지 못하는 경우가 빈번하게 발생되며, 오폐수의 유입이 불규칙하거나 1∼2 주일간 오수가 유입되지 않고 공폭기되는 경우에는 핀플록 현상이 일어나거나 미생물이 사멸되는 현상이 발생하게 되어 처리수의 수질악화는 물론이고, 그 오수를 처리하기 위한 미생물을 다시 식종해야 된다는 불편함이 있었다.
한편, 상기 장기 폭기법의 경우에는 슬러지 발생량이 줄어드는 단점이 있으나, 폭기 시간이 18∼36시간으로 길기 때문에 전체 장치의 규모가 커야하며, 이때 소요되는 동력비도 많이 소요되게 된다는 문제가 있다. 더불어, 전문적인 운전 요원이 필요하다는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 물리적인 여과 및 미생물에 의한 유기물 제거가 이루어질 수 있도록 각종 담체가 구비되고 산기관이 내설된 팩타워가 다수개 병설되어 복차 처리가 가능하도록 함으로써 동력비를 최소화시키고, 장기간 오수 및 하수의 유입이 중단된 경우에도 빠른 적응력으로 안정된 처리가 가능하게 된 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치의 전체 처리를 도시한 계통도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치의 팩타워 장치를 도시한 정단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
2:유입수관, 4:제1 반응조,
6:유동상 담체, 8:담체지지망,
10a,10b,10c:산기관, 12:충전 패킹재,
13:제 2 반응조, 14:제 1 내부월류관,
16:제 3 반응조, 18:제 2 내부월류관,
20:충전 패킹재, 22:처리수이송관,
24:공기공급모터.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 그 내부에 물리적 여과와 미생물 서식을 위한 다공의 유동상 담체를 충전하고, 그 상부 측벽을 통해 유입수관이 설치된 제 1 반응조와; 상기 제 1 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 1 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 2 반응조와; 상기 제 2 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 2 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 3 반응조와; 상기 제 3 반응조의 타단 측벽에 설치된 처리수 이송관을 매개하여 처리수를 투입받으며, 그 타단 측벽에 방류 배관과 제 1 반응조로 처리수를 리사이클 시키기 위한 배관이 각각 설치된 침전조로 이루어진 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 제 1, 2, 3 반응조의 하부에는 각각 공기공급모터와 배선을 매개로 연결되어 공기를 공급하는 산기관이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 제 1, 2 반응조의 크기는 유입수의 체류시간이 2 시간이 되도록 제작된 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 제 1, 2, 3 반응조 내부에 충전된 유동상 담채 및 충전 패킹재는 각각 전체 반응조의 용적대비 60%의 크기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치를 제공한다.
한편, 본 발명은 내부에 패킹재 또는 유동상 담체를 충전하고 산소 공급이 이루어지는 제 1, 2, 3 반응조를 갖는 오폐수 처리장치에 있어서, 상기 패킹재 및 유동상 담체에 호기성미생물을 서식시켜 투입된 유입수를 각 조에 충전된 유동상 담체 및 패킹재를 통해 물리적인 여과와 미생물에 의한 분해가 동시에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법은 장치의 설치 및 유지관리 비용을 최소화시키면서, 처리 효율을 극대화하기 위한 시스템이다. 본 발명에서 예시한 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치는 오수 및 하수의 물리적, 생물학적 처리 시스템인 바, 물리적인 여과 및 미생물에 의한 유기물 제거가 팩타워 형태의 단일 반응조를 다수개 병설함으로써 이루어진 복조합 시스템이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치의 전체 처리를 도시한 계통도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치의 팩타워 장치를 도시한 정단면도이다.
도 1은 전체적으로 종래의 오폐수 장치와 유사한 형태의 구성을 가지므로 기술을 생략하기로 하면서, 도 2에서 예시한 본 발명의 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치에 대해 상세하게 기술하기로 한다.
이를 참조하면, 상기 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치(100)는 유량 조정조로부터 유입수를 그 상부로 투입받게 되는 제 1 반응조(4)가 구비되며, 그 유량 조정조와 제 1 반응조(4)의 사이에는 유입수관(2)이 매개된다.
상기 제 1 반응조(4)는 그 내부에 유동상 담체(=패킹재)(6)가 충전되어 있어서 그 유동상 담체(6)에 의해 유입수내에 포함된 부유성 및 용존성 유기물질이 1차적으로 제거되게 되며, 제 1 반응조(4)의 바닥면에는 산기관(10a)이 내설되어 유입된 공기와 산소가 혼합되게 하여 호기성미생물이 생존할 수 있도록 일정량의 용존산소를 제공한다.
한편, 상기 제 1 반응조(4)에 충전된 유동성 담체(6)의 하부에는 제 1 반응조(4)의 내벽에 고정된 담체 지지망(4)이 제공되는 바, 그 담체 지지망(4)은 유동상 담체(6)의 하부를 지지토록 한다.
또한, 상기 제 1 반응조(4)의 측방에는 제 2 반응조(팩타워: 13)가 병설되는 바, 제 1 반응조(4)와 제 2 반응조(13)의 사이에는 제 1 내부 월류관(14)이 설치되고, 제 2 반응조(13)측으로 설치된 제 1 내부 월류관(14)은 제 2 반응조(13)의 담체 지지망(8) 부근으로 유입수가 배출될 수 있도록 설치되게 된다.
한편, 상기 제 2 반응조(13)의 내부에도 충전 패킹재(12)가 충전되는 바, 그충전 패킹재(12, 20)는 다수의 유통공이 형성된 패킹재이므로 유입수가 그 유통공을 통해 유통됨에 따라 그 유입수내에 포함된 부유성 및 용존성 유기물질이 제거되게 된다.
제 1 반응조(4)와 마찬가지로 제 2 반응조(13)의 하면에도 산기관(10b)이 설치되고, 제 2 반응조(13)의 측방에 병설된 제 3 반응조(16)의 하면에도 산기관(10c)이 설치된다.
제 3 반응조(16)의 내부에도 충전 패킹재(20)가 충전되어 있으며, 상기 제 2 반응조(13)와 제 3 반응조(16)의 사이에는 제 2 내부 월류관(18)이 설치되어 제 2 반응조(13)에서 처리된 유입수가 제 3 반응조(16)로 투입되게 된다.
또한, 상기 산기관(10a, 10b, 10c)은 파이프에 의해 공기공급모터(24)에 접속되어지는 바, 그 공기공급모터(24)는 상기 오 폐수 처리장치(100)의 외부에 구성되어 각 반응조(4, 13, 16)로 공기를 공급하게 된다.
제 3 반응조(16)의 측방에는 침전조가 형성되고 그 침전조와 제 3 반응조(16)의 사이에는 처리수 이송관(22)이 형성되어 진다. 또한, 상기 침전조로 유입된 처리수는 모두 방류되는 것이 아니고 그 일부가 다시 제 1 반응조(4)로 투입되어 리사이클 된다.
상기한 리사이클 방법은 결국 처리시간을 사용자가 어떻게 설정하는 냐에 따른다. 즉, 오폐수가 미생물과 유기물에 대해 충분한 접촉시간을 갖도록 하기 위해서는 복수회에 걸친 리사이클이 이루어지도록 할 수도 있다. 또한, 방류수의 경우 종래의 살균공법 등을 더 추가하여 처리할 수도 있다.
한편, 상기 제 1 반응조(4)에 충전된 유동상 담체(6)는 특수 재질의 스폰지를 육면체 형상(2×2×2)으로 가공한 것인 바, 그 비표면적이 680,000∼850,000㎡/㎥으로 매우 크고 공극률이 80∼90%이다. 또한, 흡착성능 및 수분 보유능력이 탁월하여 미생물이 부착성장하는 데 최적의 조건을 제공한다. 그 형상은 단지 육면체 형상에 한정되는 것이 아니고 다양한 형상으로 성형 제조할 수 있다.
한편, 제 2 반응조(13)와 제 3 반응조(16)내에 충전된 충전 패킹재(12, 20)는 다층의 다공성 매체로서 공극율이 높고(70% 이상) 패킹재 기공에 무수히 많은 미생물의 서식이 가능하여 용존 유기물 분해효율이 매우 높게 된다.
바람직하게, 상기 제 1 반응조(4)의 크기는 유입수의 체류 시간과 깊게 관련되는 바, 체류시간이 약 2 시간이 되도록 제 1 반응조(4)의 크기를 제작하고, 내부에 충전된 유동상 담체(6)는 제 1 반응조(4) 용적비의 60%가 되게 충전한다.
제 2 반응조(13)는 유입수의 체류시간이 2 시간이 되도록 제작하고, 중앙 및 하단에 충전된 충전 패킹재(12)는 제 2 반응조(13) 용적비의 60%가 되게 충전토록 한다.
상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
유입수는 먼저 유량 조정조로부터 상기 유입수관(2)을 매개하여 제 1 반응조(4)의 상부로 제공되고, 유입된 유입수는 오수 및 하수가 1 차적으로 제 1 반응조(4)내의 유동상 담체(6)를 통과하면서 부유성 및 용존성 유기물질이 제거되게 된다.
다음으로, 제 1 반응조(4)에서 처리된 처리수는 제 1 내부 월류관(14)을 매개하여 제 2 반응조(13)의 상부로 투입되는 바, 제 2 반응조(13)에 투입된 처리수는 그 상향류의 흐름으로 내부에 충전된 다층의 충전 패킹재(12)를 통과하면서 산기관(10a, 10b, 10c)을 통해 제공받은 공기와 혼합되면서 호기성 미생물의 활동에 적합한 충분한 용존산소를 갖게 되어 생물학적 분해가 이루어진다.
이후, 오수 및 하수 중의 유기물은 상기 제 2 반응조(13)의 충전 패킹재(12)를 통과하면서 부착 성장하는 미생물에 의해 유기물이 분해되게 되며, 제 2 반응조(13)에서 처리된 처리수는 다시 제 2 내부 월류관(18)을 통해 제 3 반응조(16)로 투입되어 제 2 반응조(13)에서와 동일한 유기물 제거동작이 이루어진다.
상기 제 3 반응조(16)에서 처리 완료된 처리수는 상기 처리수 이송관(22)을 매개하여 침전조로 이송되는 바, 상기 침전조로 투입된 처리수는 일부 방류되고 나머지 일부는 다시 상기 제 1 반응조(4)로 투입되어 리사이클 된다.
또한, 상기 침전조의 후단에는 살균공법 처리를 행할 수 있는 살균장치를 더 부가하여 제공함으로써, 최단에서 부차적인 살균 처리가 더 이루어지도록 할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법을 이용하면 아래의 표 1과 같은 처리 효율을 실험에 의해 확인됨을 알 수 있다.
[표 1]
항목 구분 유입수 농도(㎎/L) 유출수 농도(㎎/L) 처리효율(%)
생화학적산소요구량(BOD) 94∼190(133) 3.5∼9.8(5.4) 90.3∼97.5(95.7)
부유물질(TSS) 72.3∼125(93.0) 2.6∼6.9(4.2) 92.3∼97.1(95.4)
단, ()안은 평균값을 나타낸 것임.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법은 오수 및 하수의 처리과정을 단순화하여 전문적인 지식이 없어도 운전관리가 용이하도록 하였으며, 무인 운전도 가능하도록 한다. 또한, 폐슬러지 발생을 최소화시켜 폐슬러지 처리에 따르는 부대 비용을 절감할 수 있다는 효과가 있다. 특히, 충전매체에 미생물을 서식시켜 유기물을 제거하는 시스템이므로, 오수 및 하수의 발생이 가변적인 장소에서도 최적의 처리효과를 갖게 된다. 또한, 2 차 침전지가 다른 공법에 비하여 상대적으로 최소 용적을 필요로 하므로 요구되는 전체 설치면적이 작다는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 그 내부에 물리적 여과와 미생물 서식을 위한 다공의 유동상 담체를 충전하고, 그 상부 측벽을 통해 유입수관이 설치된 제 1 반응조와;
    상기 제 1 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 1 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 2 반응조와;
    상기 제 2 반응조의 측방에 병설되며, 다공의 충전 패킹재가 충전되고 제 2 반응조로부터 처리수가 월류될 수 있도록 제 1 내부 월류관이 상벽에 형성된 제 3 반응조와;
    상기 제 3 반응조의 타단 측벽에 설치된 처리수 이송관을 매개하여 처리수를 투입받으며, 그 타단 측벽에 방류 배관과 제 1 반응조로 처리수를 리사이클 시키기 위한 배관이 각각 설치된 침전조로 이루어진 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 반응조의 하부에는 각각 공기공급모터와 배선을 매개로 연결되어 공기를 공급하는 산기관이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2 반응조의 크기는 유입수의 체류시간이 2 시간이 되도록 제작된 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 반응조 내부에 충전된 유동상 담채 및 충전 패킹재는 각각 전체 반응조의 용적대비 60%의 크기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치.
  5. 내부에 패킹재 또는 유동상 담체를 충전하고 산소 공급이 이루어지는 제 1, 2, 3 반응조를 갖는 오폐수 처리장치에 있어서, 상기 패킹재 및 유동상 담체에 호기성미생물을 서식시켜 투입된 유입수를 각 조에 충전된 유동상 담체 및 패킹재를 통해 물리적인 여과와 미생물에 의한 분해가 동시에 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 팩타워가 구비된 오폐수 처리방법.
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KR1020020027121A KR20020060114A (ko) 2002-05-16 2002-05-16 팩타워가 구비된 오폐수 처리장치 및 그 처리방법

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