KR20020067227A - 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관과 이를 이용한오·폐수 처리시설 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 오·폐수를 효율적으로 정화처리할 수 있는 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관과 이를 이용한 오·폐수 처리시설에 관한 것으로, 피처리수가 유입되는 혐기조와, 산소가 공급되는 호기조와, 내부에 다수의 미생물 접촉재가 채워지고 피처리수에 산소를 공급하면서 대류작용의 수류를 형성시키는 폭기관이 설치된 다수의 폭기조와, 상기 폭기조에서 폭기공정을 거친 피처리수를 소독하여 방류시키는 소독방류조의 순서로 형성한 오·폐수 처리시설에 있어서, 상기 호기조로부터 피처리수가 유입되는 1차 폭기조 내지 온수조로 피처리수를 유출시키는 4차 폭기조 각각의 폭기조들 내부의 중간층에 설치된 상,하부 망체 사이에는 크고 작은 규격의 플라스틱 용기들로 채워진 미생물 접촉재층을 형성하며, 상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 하부 망체 직상방에 설치되어 미생물 접촉재층의 하부에서 공기를 초기에서 세게 분출시키고 점차적으로 공기의 분출량을 감소시켜 용기들의 표면과 내면에 접촉되어 있는 미생물 덩어리를 탈리시키는 점감폭기관을 설치하며, 상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 내부에는 일측 내벽에 근접하여 수직상으로 설치되는 직립부와, 상기 직립부의 상단에서 절곡된 채 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장되는 수평부가 일체로 형성된 에어 리프트 폭기관을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.
Description
본 발명은 오·폐수를 효율적으로 정화처리할 수 있는 오·폐수 정화처리용 에어 리프트(Air Lift) 폭기관과 이를 이용한 오·폐수 처리시설에 관한 것이다.
일반적으로 생활 오·폐수, 축산 폐수, 산업 폐수 등 각종 오·폐수 처리방법으로는 미생물을 이용한 활성슬러지법, 혐기성소화법, 물리적·화학적 처리방법 등 여러 방법이 있다.
종래 기술로서 특허 제226213호(공개번호 특1996-29254호)의 오·폐수 처리시설은, 피처리수의 유입구로부터 그 배출구 방향으로 제1 분리실, 제2 분리실, 제3 분리실과, 필터를 채워 넣은 예비 여과실, 제1 폭기실, 제2 폭기실, 침전실 및 여과재를 채워 넣은 안정조의 순서로 차례로 형성한 다음, 상기 제1 폭기실 및 제2 폭기실내에는 폭기실의 중앙부에 직립상태로 설치되어 밑에서 위를 향해 공기를 공급하여 폭기작동을 수행하는 폭기통과, 상기 폭기통이 직립 설치된 각 폭기실내에 다수의 소통체(요쿠르트 용기)를 채워 넣고 상기 소통체를 받치고 있는 선반(망체)의 하측 즉, 각 폭기실 바닥과 상기 폭기통 내측의 밑에서 위를 향해 공기를 분사하는 공기공급관을 설치하는 한편, 상기한 공기공급관에서 분사되는 공기에 의하여 다수의 소통체 표면과 내면에 부착된 잉여 미생물막인 오니를 탈리시시키는 작용과 상기 각 폭기실 바닥에 침전된 잉여 미생물막인 오니를 반송용 배관을 통해 상기한 제1 분리실로 반송시키는 구조를 구비한 것을 특징으로 하고 있으나, 이러한 종래 기술은 오·폐수의 처리시설 및 장비에 비하여 처리효율이 기대에 못미치는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 과대한 유지관리비의 소요 및 과대부지에 의한 경제적인 비효율성 등이 문제점으로 지적되고 있다.
상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 문제점의 일례로서, 제1 및 제2 폭기실의 폭기방법을 들 수 있는데, 이는 폭기방법이 중앙집중식 폭기구조로서 도 5에 도시된 바와 같이 폭기실(100)의 중앙에 직립상으로 폭기통(101)을 설치하고, 상기 폭기통(101)의 하측에는 밑에서 위를 향해 공기를 배출시키는 공기공급관(102)을 설치하는 구조로 구성되어 있다.
그러나 상기와 같은 구조로 된 폭기실(100)은 공기공급관(102)으로부터 배출되는 공기에 의하여 피처리수가 폭기통(101)의 하측에서 상측으로 유동하여 폭기실의 수면 위로 분출되므로 폭기실(100)에 유입된 피처리수는 폭기실의 내벽을 따라 위에서 아래로 유동하여 폭기통(101) 하측으로 유입된 후 다시 폭기통(101) 상측으로 유동하여 분출되는 작용이 반복되는데, 이러한 중앙집중식 폭기구조는 폭기통(101)과 폭기실(100)의 사방 내벽과의 거리가 동일한 거리 즉, 동일 반경에 있을 경우에는 폭기실(100)에 유입된 피처리수가 전체가 폭기통(101)을 중심으로하여 순환되는 이른바 대류작용이 원활하게 이루어질 수 있기 때문에 폭기실(100)의 구조를 정방형 또는 원통형으로 반드시 제한하여 형성하여야 하는 제약이 뒤따르게 되며, 만약 부지여건이나 처리시설의 구조상 폭기실을 정방형 또는 원통형으로 형성하기 곤란하여 가로 및 세로의 길이가 서로 다른 직사각형으로된 직방형으로 형성될 수밖에 없을 경우에는 폭기실에 유입된 피처리수를 고르게 순환시킬 수 없게 되어 오·폐수의 처리효율이 현격하게 저하되는 문제점이 있으며, 또한 종래 기술의 중앙집중식 폭기구조는 폭기실(100)의 중앙에 직립 설치된 폭기통(101)의 상측으로 수류가 분출될 때 수면에 거품이 발생되는데, 수면에 거품이 생기게 되면 처리효율이 떨어지게 되기 때문에 거품을 제거하는 소포수를 살포하는 소포수공급관(103)을 반드시 설치해야 하므로 이로 인하여 시설설치비가 가중되고 또 운전비도 많이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 피처리수가 유입되는 혐기조와, 산소가 공급되는 호기조 및 다수의 미생물 접촉재가 채워진 복수의 폭기조 그리고 소독방류조의 순서로 피처리수가 유동케 하는 구조로서 오·폐수를 처리함에 있어 상기 복수의 각 폭기침전조를 정방형이나 원통형은 물론이고 직방형으로 형성하더라도 폭기조에 유입된 피처리수 전체를 고르게 순환시킬 수 있는 기능과 함께 소포수의 살포기능과 겸비한 에어 리프트 폭기관을 제공함에 목적이 있으며, 또한 상기 에어 리프트 폭기관을 이용하여 오·폐수를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 오·폐수 처리시설를 제공하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단으로서, 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관은,
다수의 미생물 접촉재가 채워진 정방형이나 원통형 또는 직방형으로 형성된 폭기조의 중앙에 수직상으로 설치된 폭기관의 하측으로 공급된 공기의 부상작용으로 피처리수를 상,하로 순환시켜 미생물이 미생물 접촉재에 접촉되게 하는 작용으로 피처리수를 정화시키는 것에 있어서,
상기 폭기조의 피처리수를 순환시키는 폭기관은 폭기조의 일측 내벽에 근접하여 직립상으로 설치되어 하측에서 공급되는 공기에 의하여 피처리수를 상측으로 유동시키는 직립부와, 상기 직립부의 상단에서 절곡된 채 직립부가 설치된 일측 내벽과 마주하는 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장되어 상기 직립부에서 상측으로 유동하는 피처리수를 타측 내벽의 상측에서 하측으로 배출시키는 수평부가 일체로 형성된 에어 리프트 폭기관인 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 수평부의 배출단 직하방에는 배출되는 피처리수를 사방으로 확산 살포되게 하여 폭기조의 수면에 생성되는 거품을 없애주는 배플을 형성하여선 된 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 직립부 상측에는 폭기조 바닥에 침전된 슬러지를 인출시킬 수 있는 슬러지 인출관을 연결한 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, 본 발명의 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설은,
피처리수가 유입되는 혐기조와, 산소가 공급되는 호기조와, 내부에 다수의미생물 접촉재가 채워지고 피처리수에 산소를 공급하면서 대류작용의 수류를 형성시키는 폭기관이 설치된 다수의 폭기조와, 상기 폭기조에서 폭기공정을 거친 피처리수를 소독하여 방류시키는 소독방류조의 순서로 형성한 오·폐수 처리시설에 있어서,
상기 호기조로부터 피처리수가 유입되는 1차 폭기조 내지 소독방류조로 피처리수를 유출시키는 4차 폭기조 각각의 폭기조들 내부의 중간에 설치되는 상,하부 망체 사이에는 크고 작은 규격의 플라스틱 용기들로 채워진 미생물 접촉재층을 형성하며,
상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 하부 망체 직상방에 설치되어 미생물 접촉재층의 하부에서 공기를 공급함에 있어 초기에서 공기를 세게 분출시키고 점차적으로 공기의 분출량을 감소시키는 작동으로 수류에 변화를 주어 미생물 접촉재층의 각 용기들 표면과 내면에 접촉되어 있는 미생물 덩어리를 탈리시키는 점감폭기관을 설치하며,
상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 내부에는 일측 내벽에 근접하여 수직상으로 설치되는 직립부와, 상기 직립부의 상단에서 절곡된 채 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장되는 수평부가 일체로 형성된 에어 리프트 폭기관을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 폭기조의 하부에 형성된 침전실 바닥은 에어 리프트 폭기관의 직립부 하방에 슬러지가 모아질 수 있도록 상기 직립부의 하단측을 향해 하향으로 경사진 경사부를 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 본 발명의 에어 리프트 폭기관의 설치구조를 나타낸 실시예.
도 2는 본 발명의 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설의 일실시
예의 단면도.
도 3은 본 발명의 오·폐수 처리시설의 각 폭기조를 직렬로 구성한 것을 나
타낸 평면구조도.
도 4는 본 발명의 오·폐수 처리시설의 각 폭기조를 병렬로 구성한 것을 나
타낸 평면구조도.
도 5는 종래 기술의 폭기관 구조 및 오·폐수 처리구조를 보인 도면.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 에어 리프트 폭기관 2 : 폭기관
2a∼2d : 1차 내지 4차 폭기관 3 : 미생물 접촉재층
4 : 점감폭기관 5 : 공기공급라인
6 : 공기분출관 7 : 혐기조
8 : 호기조 9 : 소독방류조
11 : 직립부 12 : 수평부
13 : 슬러지 인출관 14,41,61,87 : 밸브
15 : 배플 16 : 슬러지 반송라인
31 : 플라스틱 용기들 32,33 : 상,하부 망체
71 : 유입구 81 : 산기다공관
82,83,84,85,86 : 슬리브 91 : 방류구
본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 에어 리프트 폭기관의 설치구조를 나타낸 실시예이며, 도 2는 본 발명의 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설의 일실시예의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 오·폐수 처리시설의 각 폭기조를 직렬로 구성한 것을 나타낸 평면구조도이며, 도 4는 본 발명의 오·폐수 처리시설의 각 폭기조를 병렬로 구성한 것을 나타낸 평면구조도를 도시한 것으로,
도면부호 1은 에어 리프트 폭기관을 나타내는 것으로, 상기 에어 리프트 폭기관(1)은 공기를 폭기시켜서 오·폐수를 정화처리하는 폭기조(2)에 설치되는 것인데, 상기 에어 리프트 폭기관(1)은 "ㄱ"자 형으로 형성되어 상기 폭기조(2)의 일측 내벽에 근접하게 편심된 상태로 수직 설치되는 직립부(11)와 상기 직립부에서 거의 직각상태로 절곡된 채 상기 폭기조(2)의 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장된 수평부(12)가 일체로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.
상기한 직립부(11)는 상단측만 피처리수 수면 위로 노출된 채 하단측이 폭기조(2)의 바닥에 근접되는 상태로 피처리수에 침지되게 설치되며, 상기한 수평부(12)는 폭기조(1)에 유입된 피처리수의 수면 위에 노출된 상태로 설치된다.
상기 폭기조(1) 내부의 중간부분에 미생물 접촉재층(3)이 형성되어 있으며, 상기 미생물 접촉재층(3)은 다수의 플라스틱 용기들(31)로 구성되는데, 상기한 플라스틱 용기들은 폐기되는 PE(PoiyEthilene)재질로 된 크고 작은 각종 용기들 즉, 사이다용기, 콜라용기, 생수용기, 오렌지음료용기, 야쿠르트용기 등등 1∼2리터의큰 용기들에서부터 60∼70미리리터의 작은 용기들로 구성되는 것이며, 또한 각 용기들(31)은 내용물이 빈 상태에서 피처리수가 그 내부로 유동할 수 있도록 병구와 하단부분이 개방된 채 무작위 상태로 채워져 미생물 접촉재층(3)을 구성하는 것이다.
또한 상기한 크고 작은 용기들(31)은 PE재질로 된 상,하부 망체(32)(33)에 의하여 구속된 상태로 미생물 접촉재층(3)을 형성하고 있다.
상기 미생물 접촉재층(3)의 하부 즉, 하부 망체(33)의 직상방에는 공기가 도입되어 상향으로 공기를 분출시키는 점감폭기관(4)이 설치되어 있으며, 상기 점감폭기관(4)은 에어 리프트 폭기관(1)의 폭기작동이 중단된 상태에서 피처리수가 안정되었을 때 공기를 분출시켜 미생물 접촉재층(3)을 구성하고 있는 각 용기들(31)의 표면과 내면에 붙어있는 미생물 덩어리는 탈락시키는 작용을 하는 것인데, 상기 점감폭기관(4)은 처음에는 공기를 세게 분출시켜 미생물 덩어리의 탈락현상을 촉진시키고 시간이 갈수록 점차적으로 공기를 약하게 분출시키다가 정해진 시간에 이르면 공기의 분출이 정지되도록 하므로서 탈락된 미생물 덩어리가 자연침강작용으로 바닥에 침지될 수 있도록 한다.
또한 상기 점감폭기관(4)은 폭기조(2)의 외부에 설치된 공기공급라인(5)에 연결되는데, 상기 점감폭기관(4)에는 밸브(41)를 장설하여 공기공급라인(5)으로부터 선택된 시간에 공기를 공급받을 수 있도록 구성되어 있다.
또한 상기 공기공급라인(5)에는 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 하단측에 공기를 공급하는 공기분출관(6)이 연결되며, 상기 공기분출관(6)에도 공기의 공급을 제어하는 밸브(61)가 장설되어 있다.
한편, 상기 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 상측에는 슬러지를 인출하는 슬러지 인출관(13)이 설치되어 있고 상기 슬러지 인출관(13)에는 슬러지의 인출을 제어하는 밸브(14)가 장설되어 있으며, 또한 상기 에어 리프트 폭기관(1)의 수평부(12)의 배출단에 직하방에는 배플(15)이 설치되어 있으며, 상기 배플(15)은 폭기조의 수면에 생성되는 거품을 없애주는 소포수와 같이 에어 리프트 폭기관(1)의 수평부에서 유출되는 피처리수를 사방으로 확산 살포시키는 작용을 한다.
그리고 상기 폭기조(1)의 하부 즉, 미생물 접촉재층(3)의 하측에는 슬러지를 침전시키는 침전실(21)이 형성되어 있으며, 상기 침전실(21)의 바닥은 침전된 슬러지가 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 하부에 모아질 수 있도록 직립부 하단측을 향해 하향으로 경사진 경사부(22)가 형성되어 있다.
다음, 상기와 같이 구성된 폭기조(2)에 설치되는 에어 리프트 폭기관(1)을 이용한 오·폐수 처리시설은 다음과 같이 구성된다.
먼저, 오·폐수 처리시설은, 피처리수가 유입되는 혐기조(7)와, 산소가 공급되는 호기조(8), 에어 리프트 폭기관(1)으로 피처리수를 폭기시켜 정화처리하는 다수의 폭기조(2)들과, 각 폭기조를 거친 피처리수를 소독하여 방류시키는 소독방류조(9)로 순서로 구성되는 것인데, 여기서 상기한 각 폭기조(2)들은 각기 독립적으로 폭기공정을 수행하고 있으므로 이들을 폭기공정의 순서대로 1차 내지 4차 폭기조로 구분하여 설명하며, 또한 도면부호의 경우는 1차 폭기조는 '2a', 2차 폭기조는 '2b', 3차 폭기조는 '2c', 4차 폭기조는 '2d'로 설명하는 한편, 그외 구성요소는 같은 명칭, 같은 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 혐기조(7)는 무산소조로서, 피처리수를 유입시키는 유입구(71)는 일측 상측에 형성되고, 피처리수를 내보내는 유출관(72)은 혐기조(7)와 호기조(8)를 구획하는 벽면에 설치되는데, 상기 유출관(72)은 혐기조(7)의 수면으로 부상하는 부유물이 존재하는 상층수와 슬러지가 가라앉는 하층수 사이에 존재하는 비교적 맑은 피처리수를 호기조(8)로 유출시킬 수 있도록 중간부분에 설치되어 있다.
상기 호기조(8)는 유산소조로서, 바닥에는 산소를 공급하는 산기다공관(81)이 설치되어 있으며, 상기 호기조(8)의 일측 상부에는 1차 폭기조(2a)로 피처리수를 흘려보내는 슬리브(82)가 설치되어 있다.
상기와 같이 1차 폭기조(2a)는 호기조(8)의 상측에 형성된 슬리브(82)로부터 피처리수를 공급받으며, 상기 1차 폭기조(2a)에서 2차 폭기조(2b)로 피처리수를 공급하는 슬리브(83)는 하측에 형성되어 있고, 상기 2차 폭기조(2b)에서 3차 폭기조(2c)로 피처리수를 공급하는 슬리브(84)는 상측에 형성되며, 상기 3차 폭기조(2c)에서 4차 폭기조(2d)로 피처리수를 공급하는 슬리브(85)는 하측에, 또 상기 4차 폭기조(2d)에서 소독방류조(9)로 피처리수를 흘려보내는 슬리브(86)는 상측에 설치되어 있으며, 상기 소독방류조(9)에는 정화 및 소독처리된 처리수를 방류하는 방류구(91)가 설치되어 있다.
상기한 1차 내지 4차 폭기조(2a∼2d) 각각에는 전기에서 설명한 에어 리프트 폭기관(1)과, 미생물 접촉재층(3)과, 점감폭기관(4) 및 공기분출관(6)이 각각 설치되어 있으며, 상기 1차 내지 4차 폭기조에 설치된 점감폭기관(4)들과공기분출관(6)들 및 호기조(8)의 산기다공관(81) 각각은 공기공급라인(5)에 연결되어 있으며, 상기한 산기다공관(81)에도 밸브(87)가 장설되어 있다.
또한 상기 1차 내지 4차 폭기관들의 하측 즉, 미생물 접촉재층(3) 하측에는 침전실(21)이 형성되어 있고, 상기 침전실 바닥은 침강된 슬러지가 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 하단측으로 모아질 수 있도록 직립부(11)쪽으로 하향 경사진 경사부(22)가 형성되어 있다.
그리고 상기 1차 내지 4차 폭기조 각각에 설치된 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 상측에 연결된 각 슬러지 인출관(13)들은 슬러지 반송라인(16)에 연결되어 있으며, 상기한 슬러지 반송라인(16)은 각 슬러지 인출관(13)들에서 인출된 슬러지를 혐기조(7)에 반송시키도록 구성되어 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명으로 오·폐수를 정화 및 소독처리하는 작용을 설명한다.
상기 혐기조(7)에서는 피처리수의 체류시간을 길게 하여 혐기화에 의해 수면 상측에 부유물(SCUM)이 형성되고 하측에는 슬러지가 체류하도록 되는데, 상기 혐기조(7)에서 혐기성균에 의하여 분해된 피처리수는 상층수에 부유하는 부유물과 하층수에 침강된 슬러지를 제외하고 비교적 맑은 상태로 존재하는 중간층수가 유출관(72)을 통해 자연유하하는 상태로 호기조(8)로 이송되며, 상기 호기조(8)에서는 산기다공관(81)에서 분출되는 공기에 의한 폭기작용으로 피처리수에 용존산소량을 증대시킨 다음 슬리브(82)를 통해 1차 폭기조(2a)로 이송된다.
상기 1차 폭기조(2a)는 공기공급라인(5)에 연결된 공기분출관(6)의 분출단이에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 하단 내측에서 공기를 분출시키고 있으며, 이렇게 직립부(11) 하단 내측에서 분출된 공기의 부상작용에 의하여 직립부(11)내에 존재하는 피처리수가 상측으로 이동하게 되므로 이에 의하여 상기 1차 폭기조(1)의 침전실(21)에 존재하는 피처리수가 직립부(11) 하단측으로 빨려들어가 상측으로 상승이송된 후 수평부(12)를 타고 수평이송되어 수면 위에서 토출되는데, 이때 미생물 접촉재층(3) 밑에서 피처리수를 빨아들여 상측으로 이송시키는 직립부(11)의 흡입단과, 상기 직립부(11)에서 상승이송된 피처리수를 수면 위로 토출시키는 수평부(12)의 토출단은 서로 반대방향에 위치한 상태에서 피처리수를 유동시키게 되므로 피처리수는 1차 폭기조(2a) 전반에 걸쳐 상측에서 하측으로 유동하는 큰 수류를 형성하면서 순환하는 작용을 반복하게 되며, 이와 같이 큰 수류를 형성하면서 순환되는 피처리수는 수면 상측에서 하측으로 순환될 때 미생물 접촉재층(3)을 거치는 과정에서 크고 작은 다수의 용기들(31)의 표면과 내면에 미생물이 접촉하여 덩어리상태로 부착되는데, 수류가 활발하게 닿는 용기들(31)에는 호기성 미생물이 부착되고 수류가 닿지 않는 부분의 용기들(31)에는 혐기성 미생물이 부착되며, 또 수류가 활발하게 닿는 부분과 닿지 않는 부분 사이에는 임의성 미생물이 부착된다.
상기와 같은 1차 폭기조(2a)에서 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11)의 폭기작용으로 상승이송되었다가 수평부(12)에서 토출되어 하측으로 이송되는 작용의 반복에 의하여 피처리수에 존재하는 호기성 미생물, 혐기성 미생물 및 임의성 미생물은 미생물 접촉재층(3)의 각 용기들(31) 표면과 내면에 부착 및 증식하게 되는 작용은 2차 및 4차 폭기조(2b∼2d)에서도 동일하게 나타나게 되는 것이며, 다만 1차 폭기조(2a)에서는 많은 량의 미생물이 미생물 접촉재층(3)에 부착, 증식되고 2차 내지 4차 폭기조로 갈수록 미생물 접촉재층(3)의 각 용기들(31)에 부착 및 증식되는 미생물의 량은 점차로 줄어드는 상태가 되며, 최종 폭기조인 4차 폭기조(2d)의 미생물 접촉재층(3) 위의 상층수는 미생물이 거의 여과 및 정화된 상태가 되어 슬리브(86)을 통해 소독방류조(9)로 이송되는 것이다.
또한 상기와 같이 1차 내지 4차 폭기조 각각에서 폭기작용이 수행될 때에는 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 상측에 연결된 슬러지 인출관(13)의 밸브(14)를 폐쇄조작하여 공기분출관(6)에서 분출되는 공기의 폭기작용에 의하여 하측에서 상측으로 이송되는 피처리수가 수평부(12)로 이송되어 수면 위에서 토출되도록 하였으며, 또 상기 수평부(12)의 토출단 직하방에 설치된 배플(15)은 상기 토출단에서 토출되는 피처리수를 사방으로 확산 살포되게 하여 수면 위에 생성되는 거품을 없애주는 작용을 하게 된다.
한편, 상기와 같이 1차 내지 4차 폭기조 각각에 설치된 에어 리프트 폭기관(1)의 폭기작용으로 피처리수를 순환시켜 각 미생물 접촉재층(3)을 구성하고 있는 각 용기들(31)의 표면과 내면에 미생물 덩어리가 충분히 부착 증식한 시점에 이르게 되면 각 공기분출관(6)의 밸브(61)를 폐쇄조작하여 에어 리프트 폭기관(1)의 폭기작동을 정지시킨 다음 각 폭기조의 수면이 어느 정도 안정되면 점감폭기관(4)의 밸브(41)를 개방조작하여 점감폭기관(4)에서 공기가 상향으로 분출되게 하여 미생물 접촉재층(3)을 구성하고 있는 각 용기들(31)들의 표면과 내면에 부착되어 있는 미생물 덩어리를 탈락시키는데, 이때 점감폭기관(4)으로 미생물덩어리를 탈락시키고자 할 때의 초기에는 밸브(41)를 완전히 개방하여 상기 점감폭기관(4)에서 공기가 세게 분출되게 하므로서 미생물 덩어리의 탈락이 촉진되게 한 다음 일정시간이 경과한 후에는 상기 밸브(41)를 점차로 폐쇄조작하여 점감폭기관(4)에서 분출되는 공기의 량이 점차로 줄여들게 하므로서 소량의 공기 공급을 통하여 각 폭기조는 전체적으로 극소의 호기성 및 임의성 미생물이 형성되게 한 후 탈질화에 의한 질소(N) 및 인(P)을 제거할 수 있게 되며, 이와 같은 질소 및 인의 제거작용이 일어나게 되면 곧바로 상기 밸브(41)를 폐쇄조작하여 점감폭기관(4)으로의 공기 공급을 중단하게 되면 기 탈락된 미생물 덩어리의 슬러지는 자연침강작용에 의하여 침전실(21)로 침강되게 한다.
상기와 같이 1차 내지 4차 폭기조 각각의 침전실(21)로 침강된 미생물 덩어리는 경사부(22)에 의하여 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11) 하단측으로 모이게 되며, 이렇게 미생물 덩어리가 상기 직립부(11) 하단측에 모이게 되면 슬러지 인출관(13)의 밸브(14)를 개방조작한 다음 이어서 공기분출관(6)의 밸브(61)를 개방조작하게 되면 상기 에어 리프트 폭기관(1)의 직립부(11)는 공기분출관(6)에서 분출되는 공기에 의한 폭기작용으로 침전실(21)에서 피처리수를 빨아들이게 되므로서 직립부(11) 하단측으로 침강되어 있는 슬러지는 피처리수와 함께 직립부(11)로 흡인되면서 상측으로 이송되는 상태가 되는데, 이때 슬러지 인출관(13)의 밸브(14)가 개방되어 있으므로 상기 직립부(11)에서 상측으로 이송되는 피처리수와 슬러지는 수평부(12)로 이송되지 않고 슬러지 인출관(13)으로 인출된 후 슬러지 반송라인(16)을 통해 혐기조(7)로 반송되는 것이며, 1차 내지 4차 폭기조 각각의침전실(21)에 침전된 슬러지의 반송작업이 완료되어 슬러지 인출관(13)의 밸브(14)를 폐쇄조작하게 되면 상기 직립부(11)에서 폭기작용으로 상측으로 이송되는 피처리수는 더 이상 슬러지 안출관(13)으로 인출되지 않고 수평부(12)로 이송되어 수면 위로 토출되는 것이다.
상기와 같은 1차 내지 4차 폭기조(2a∼2d) 각각에 설치된 에어 리프트 폭기관(1)들의 폭기작용은 정해진 시간에 따라 주기적으로 이루어지는 것이며, 또한 각 폭기조의 점감폭기관(4)들은 상기 에어 리프트 폭기관(1)의 폭기작용이 정지된 상태에서 점감폭기작용을 수행하는 것이며, 상기 점감폭기관(4)의 점감폭기작용이 완료된 후에는 슬러지 인출관(13)의 밸브(14)를 열고 공기분출관(6)으로 공기를 공급하여 침전실(21)에 침전되어 있는 슬러지를 인출하여 슬러지 반송라인을 통해 혐기조(7)로 반송시키는 것을 주기적으로 반복 되풀이하여 피처리수를 정화처리하는 것이다.
그리고 상기 슬러지 반송라인(16)으로 통해 혐기조(7)로 반송되어 바닥에 침전된 잉여 슬러지는 혐기조(7) 바닥에 형성된 슬러지 배출구(도시 생략)로 배출하여 폐기처리하며, 또한 1차 내지 4차 폭기조에 의하여 폭기작용으로 정화처리된 후 최종 처리공정인 소독방류조(9)로 이송된 피처리수는 소독방류조에서 살포되는 소독약에 의하여 최종적으로 소독처리된 후 방류구(91)를 통해 방류되는 것이다.
상기와 같은 본 발명은 피처리수를 폭기작용으로 정화처리하는 폭기조에 설치되는 에어 리프트 폭기관을 폭기조의 일측 내벽에 근접되게 편심설치되는 직립부와 상기 직립부 상측에서 절곡된 채 반대측을 향해 길게 수평 연장되는 수평부를 일체적으로 형성하는 구조로서 폭기조의 형상 예를 들면, 정방형이나 원통형은 물론이고 가로 세로의 길이가 다른 직방형 구조로 폭기조를 구성하더라도 피처리수의 원활한 폭기작용을 기대할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 상기 직립부와 수평부가 대체로 'ㄱ'자형을 이루도록 일체로 형성된 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설은 부지여건에 따라 복수의 폭기조를 원하는 구조로 형성할 수 있을 뿐 아니라 복수의 폭기조 각각은 침전조의 역활까지 담당할 수 있으므로 부지를 축소시키는 효과와 함께 보다 효율적으로 활용할 수 있게 하는 효과를 가져다주며, 또한 복수의 폭기조를 반복설치하는 공간적 구성을 통하여 호기성균, 임의성균, 혐기성균의 동시 번식에 의하여 안정성과 산화효율의 극대화 및 질소(N). 인(P)의 제거 기능을 갖추고 있어 각종 오·폐수를 중수로 재활용할 수 있게 하는 이점을 제공하는 발명이다.
Claims (6)
- 다수의 미생물 접촉재가 채워진 정방형이나 원통형 또는 직방형으로 형성된 폭기조의 중앙에 수직상으로 설치된 폭기관의 하측으로 공급된 공기의 부상작용으로 피처리수를 상,하로 순환시켜 미생물이 미생물 접촉재에 접촉되게 하는 작용으로 피처리수를 정화시키는 것에 있어서,상기 폭기조의 피처리수를 순환시키는 폭기관은 폭기조의 일측 내벽에 근접하여 직립상으로 설치되어 하측에서 공급되는 공기에 의하여 피처리수를 상측으로 유동시키는 직립부와, 상기 직립부의 상단에서 절곡된 채 직립부가 설치된 일측 내벽과 마주하는 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장되어 상기 직립부에서 상측으로 유동하는 피처리수를 타측 내벽의 상측에서 하측으로 배출시키는 수평부가 일체로 형성된 것임을 특징으로 하는 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관.
- 제 1 항에 있어서,상기 수평부의 배출단 직하방에는 배출되는 피처리수를 사방으로 확산 살포되게 하여 폭기조의 수면에 생성되는 거품을 없애주는 배플을 형성하여선 된 것을 특징으로 하는 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관.
- 제 1 항에 있어서,상기 직립부 상측에는 폭기조 바닥에 침전된 슬러지를 인출시킬 수 있는 슬러지 인출관을 연결한 것을 특징으로 하는 오·폐수 정화처리용 에어 리프트 폭기관.
- 피처리수가 유입되는 혐기조와, 산소가 공급되는 호기조와, 내부에 다수의 미생물 접촉재가 채워지고 피처리수에 산소를 공급하면서 대류작용의 수류를 형성시키는 폭기관이 설치된 다수의 폭기조와, 상기 폭기조에서 폭기공정을 거친 피처리수를 소독하여 방류시키는 소독방류조의 순서로 형성한 오·폐수 처리시설에 있어서,상기 호기조로부터 피처리수가 유입되는 1차 폭기조 내지 소독방류조로 피처리수를 유출시키는 4차 폭기조 각각의 폭기조들 내부의 중간에 설치되는 상,하부 망체 사이에는 크고 작은 규격의 플라스틱 용기들로 채워진 미생물 접촉재층을 형성하며,상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 하부 망체 직상방에 설치되어 미생물 접촉재층의 하부에서 공기를 공급함에 있어 초기에서 공기를 세게 분출시키고 점차적으로 공기의 분출량을 감소시키는 작동으로 수류에 변화를 주어 미생물 접촉재층의 각 용기들 표면과 내면에 접촉되어 있는 미생물 덩어리를 탈리시키는 점감폭기관을 설치하며,상기 1차 내지 4차 폭기조 각각의 내부에는 일측 내벽에 근접하여 수직상으로 설치되는 직립부와, 상기 직립부의 상단에서 절곡된 채 타측 내벽을 향해 수평상으로 길게 연장되는 수평부가 일체로 형성된 에어 리프트 폭기관을 이용하여 각폭기조내의 피처리수를 미생물 접촉재층 하측에서 상기 직립부의 폭기작용으로 상측으로 이송시킨 다음 수면 위에 있는 수평부에서의 토출작용으로 수류를 형성하면서 순환시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설.
- 제 4 항에 있어서,상기 폭기조의 하부에 형성된 침전실 바닥은 에어 리프트 폭기관의 직립부 하방에 슬러지가 모아질 수 있도록 상기 직립부의 하단측을 향해 하향으로 경사진 경사부를 형성한 것을 특징으로 하는 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설.
- 제 4 항에 있어서,상기 에어 리프트 폭기관의 직립부 상측과 슬러지 반송라인을 슬러지 인출관으로 연결하는 구조로서 에어 리프트 폭기관의 폭기작동에 의하여 직립부로 흡입되는 각 폭기조의 침전실에 침전된 슬러지를 슬러지 인출관으로 인출하여 슬러지 반송라인을 통해 혐기조로 반송시키는 것을 특징으로 하는 에어 리프트 폭기관을 이용한 오·폐수 처리시설.
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