KR200221248Y1 - 중수 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 오염 정도가 낮은 오수를 중수로 재활용하기에 적합하며, 오수에 포함된 유기물의 효율적인 분해 제거와 동시에 분해 제거에 소요되는 시간을 단축시킨 중수 처리장치에 관한 것이다.
따라서, 본 고안에 따른 중수도 처리장치는 상기 목적을 이루기 위해, 오염 정도가 낮은 오수를 중수로 재활용하기 위한 중수도 처리장치에 있어서, 유입된 오수의 고체성 부유 물질 및 무기물을 스크린 침사 처리하여 제거하는 부유 물질 제거수단과, 스크린 침사 처리된 오수의 질소를 탈질화 처리하여 제거하는 탈질수단과, 폭기에 의해 탈질화 처리된 오수의 생물학적 산소 요구량을 낮춤과 동시에 오수에 포함된 유지 성분과 계면활성제를 상호 반응시켜 유지 슬러지화하는 오수 폭기수단과, 비중차에 의해 오수의 유지 슬러지와 미세 슬러지를 각각 부상 및 침전시켜 분리 제거하는 슬러지 제거수단과, 유지 슬러지와 미세 슬러지가 분리 제거된 오수에 포함된 유기물을 활성화된 미생물에 의해 제거하는 유기물 제거수단과, 유기물이 제거된 오수를 방류 또는 중수로 사용하기 위해 저수시키는 저수수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 중수 처리장치에 관한 것으로서, 특히, 오염정도가 낮은 생활 오수와 주방오수 등을 재활용하고자 중수(中水)화시키기에 적합하며, 오수에 포함된 유기물을 효율적으로 분해 제거하는 동시에 소요되는 시간을 단축시킨 중수 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 지구상에 존재하는 물은 96 % 정도의 해수와 빙하로 이루어지며, 4% 정도의 육상에 존재하는 청정수로 이루어지며, 4 % 정도의 청정수 중에서 인류가 사용할 수 있는 물은 0.007%에 불과하다.
이와 같이 인류가 사용할 수 있는 물의 양은 지극히 한정되어 있으나, 산업의 발전과 도시화의 진행에 따라 물 사용량이 급속하게 증가하고 있어 수년 내지 수십년 이내에 전 인류의 60% 정도가 물 부족현상을 맞게 될 것으로 예상되고 있다.
게다가, 산업의 발전과 도시화는 필연적으로 공업 폐수, 생활하수 등의 각종 오폐수를 다량 배출시키게 되어 한정된 물을 더욱더 오염시켜 물 부족현상은 인류의 생활에 큰 위험을 주고 있다.
따라서, 물 부족현상을 해결하기 위해 하절기에 홍수로 유출되는 물을 저류시켜 이용하기 위해 각종 댐을 건설하고, 지표면으로 흡수되는 우수(雨水)를 저장하여 사용하는 우수 저장시설 등을 건설하고 있으나, 댐의 건설은 막대한 수몰지역 발생에 따른 보상비용, 자연파괴 등으로 댐의 건설이 한정된다.
그리고, 우수를 저장하는 우수 저장시설 역시 많은 양의 우수를 저장하기가 어려운 문제점이 있다.
그리고, 물 오염현상을 해결하기 위해 배출되는 오폐수가 일정한 정화 과정을 거쳐 배출되도록 하고 있으나, 이 역시 정화 능력 및 정화 효율 상의 문제점이 있어 왔다.
따라서, 근래 들어 한번 사용한 물에서 비교적 오염 정도가 낮은 생활 오수 및 주방오수 등의 오수를 어떠한 형태든지 한번 또는 반복적으로 사용할 수 있도록 하는 물의 재사용, 재생을 위한 중수도(中水道)시스템이 사용되고 있다.
중수도 시스템은 각종 오폐수를 일정한 정화처리에 의해 정화시켜 재사용하도록 하는 것으로 음용 목적이 아닌 인체와 접촉 가능성이 적은 용수, 예를 들어 수세식 변기 용수, 냉각용수, 살수용수, 공업용수, 농업용수, 조경용수 등으로 오수를 재사용하도록 하기 위한 것이다.
이러한 중수도시스템은 단독 건축물, 공장의 오폐수를 자체적으로 처리하여 사용하는 단독 이용방식(개별 순환시스템), 인접한 두개 이상의 복합건축물 또는 아파트 단지 등 대구모 주택단지의 오수를 처리하여 사용하는 복합이용방식(지구순환시스템), 하수처리시설 또는 공단 폐수를 용도에 맞게 한번 더 처리한 후 이용하는 공공이용방식(광역순환시스템)으로 크게 구별되며, 현재 국내에서는 대개 단독 이용방식(개별순환시스템)이 널리 사용되고 있다.
중수도 시스템에서의 중수 수질기준은 상수도와 달리 음용 목적이 아니므로 상수도의 수질기준보다 낮은 수질기준이 적용되며, 10 mg/L 이하의 BOD(Biochemical Oxygen Demand ; 생화학적 산소 요구량, 5 mg/L 이하의 SS(Suspended Solid ; 고체 부유물질) 등의 기준에 만족하는 수질 기준이 적용된다.
이러한 수질 기준을 만족하기 위해 현재 중수도시스템에 사용되는 처리방법은 대개 재사용 목적이나 유량의 크기에 따라 미생물 슬러지를 이용한 활성 슬러지 처리, 여재 표면에 부착된 미생물을 이용한 생물학적 처리, 활성탄 및 오존,염소 등을 이용한 화학적 처리 등을 실시한 후, 여과 처리를 포함하여 이루어지고, 현재 국내에서는 대개 생물학적 처리를 이용하고 있다.
특히, 생물학적 처리는 고체 표면에 오폐수의 정화에 사용되는 미생물을 부착시킨 것으로 BAF(biological aerated filter), 접촉산화법(contact aerator), 회전원판법(RBC :rotating biological contactor), 살수여상(trickling filter) 등의 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나, 이러한 생물학적 처리의 이중 접촉산화법, 회전원판법, 접촉산화법, 살수 여상 등은 오폐수의 BOD 또는 COD(Chemical Oxygen Demand ; 화학적 산소요구량)제거에 적합하나 그 외 오폐수에 포함된 질산, 인 등의 유기물 및 세제 등의 계면활성제, 식용유 등의 유지(油脂)성분 등을 제거하기에는 곤란한 문제점이 있어왔다.
게다가, 생물학적 처리 대개 넓은 처리면적 및 공간을 필요로 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 미생물을 활성화시키는데 대개 6~8 시간에서 길게는 하루 이상 며칠씩 소요되어 오수 처리효율이 저하되는 문제점이 있어왔다.
따라서, 종래의 중수도 처리방법으로는 효율적인 오수의 중수화가 이루어지지 않는 문제점이 있어왔다.
이에 본 고안은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 오폐수의 정화처리 효율이 향상되고 양질의 중수를 얻을 수 있는 콤팩트화된 중수도 처리장치를 제공하여 물을 재활용시키는데 그 목적이 있다.
따라서, 본 고안에 따른 중수도 처리장치는 상기 목적을 이루기 위해, 오염 정도가 낮은 오수를 중수로 재활용하기 위한 중수도 처리장치에 있어서, 유입된 오수의 고체성 부유 물질 및 무기물을 스크린 침사 처리하여 제거하는 부유 물질 제거수단과, 스크린 침사 처리된 오수의 질소를 탈질화 처리하여 제거하는 탈질수단과, 폭기에 의해 탈질화 처리된 오수의 생물학적 산소 요구량을 낮춤과 동시에 오수에 포함된 유지 성분과 계면활성제를 상호 반응시켜 유지 슬러지화하는 오수 폭기수단과, 비중차에 의해 오수의 유지 슬러지와 미세 슬러지를 각각 부상 및 침전시켜 분리 제거하는 슬러지 제거수단과, 유지 슬러지와 미세 슬러지가 분리 제거된 오수에 포함된 유기물을 활성화된 미생물에 의해 제거하는 유기물 제거수단과, 유기물이 제거된 오수를 방류 또는 중수로 사용하기 위해 저수시키는 저수수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 고안에 따른 중수도 처리장치는 상기 목적을 이루기 위해, 오염 정도가 낮은 오수를 중수로 재활용하기 위한 중수도 처리장치에 있어서, 일측에 오수 유입관 및 오수 배출관이 설치되고, 타측에 고체성 부유물질이 배출되는 슈트가 설치된 스크린 침사지와, 스크린 침사지 내부에 설치되어 고체성 부유물질을 필터링하는 스크린과, 스크린의 하면에 부착되어 회전구동하면서 스크린을 상하로 요동시켜 고체성 부유물질이 슈트로 배출되도록 이동시키는 요동캠과, 스크린에서 고체성 부유물질이 제거된 오수에 포함된 무기물을 비중 차에 의해 침전시켜 제거하는 월류벽으로 이루어진 오수의 부유물질 제거장치가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1 은 본 고안에 따른 중수 처리장치를 설명하기 위한 구성도.
도 2 는 본 고안에 따른 중수 처리장치의 부유물질 제거수단인 스크린 침사조를 설명하기 위한 단면도.
도 3 은 본 고안에 따른 중수 처리장치의 슬러지 제거수단인 부상조를 설명하기 위한 단면도.
도 4 는 본 고안에 따른 중수 처리장치의 슬러지 제거수단인 부상조를 설명하기 위한 평면도.
도 5 는 본 고안에 따른 중수 처리장치를 이용한 중수 처리과정을 설명하기 위한 블록도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 1 차 스크린 침사조 20 : 탈질조
30 : 2 차 스크린 침사조 40 : 유량 폭기조
50 : 송풍기 60 : 부상조
70 : 반응조 80 : 한외 여과기
90 : 접촉 폭기조 100 : 방류조
110 : 중간 수조 120 : A/C 여과기
130 : 중수 저류조 140 : 슬러지 저류조
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 중수도 처리장치에 대한 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 을 참조하여 본 고안에 따른 중수도 처리장치를 설명한다.
도면부호 10 은 화장실에서 사용된 변기 사용물, 목욕물 등의 생활 오수와 주방에서 사용된 설거지물 등의 주방오수가 혼합된 비교적 오염정도가 심하지 않은 오염된 물(이하, 오수라 칭함)이 유입되어 화장지, 야채 찌꺼기, 모발 등의 고체성 부유물질 및 모래 등의 무기물이 1 차적으로 스크린 및 침사처리하여 제거되는 1 차 스크린 침사조이다.
도 2 를 참조하면, 1 차 스크린 침사조(10)는 일측에 오수가 유입되는 오수 유입관(211a)및 오수 배출관(211b)이 연결 설치되고 타측에 제거된 고체성 부유물질을 배출하기 위한 슈트(212)가 설치된다.
그리고, 1 차 스크린 침사조(10)내부에는 3 mm 전후의 고체성 부유 물질을 필터링하는 체 형태의 스크린(213)이 설치되고, 스크린(213)의 하면에 구동모터(214)에 체인(215)으로 연결되어 회전 구동하는 요동캠(216)이 설치되어 요동캠의 회전에 의해 스크린(213)이 상하 요동하면서 고체성 부유물질이 슈트(212)로 이동 배출되도록 한다.
따라서, 유입된 오수가 스크린(213)을 통과하면서 오수에 포함된 화장지, 야채 찌꺼기, 모발 등 고체성 부유물질을 제거하여 슈트(212)로 자동 배출되고, 오수는 스크린(213)의 하단으로 낙하한다.
그리고, 1 차 스크린 침사조(10)내부에는 월류벽(217)이 설치되어 스크린(213)에서 낙하된 오수에 포함된 모래 등의 무기물을 비중 차에 의해 침전시켜 제거하도록 한다.
그리고, 1 차 스크린 침사조(10)내부에는 스크린(213)의 하측으로 역수 분사기(218)가 설치되어 스크린을 세정할 수 있도록 한다.
도면 부호 20 은 1 차 스크린 침사조(10)에서 3 mm 전후의 고체성 부유물질과 무기물이 제거된 오수가 유입되고, 오수에 포함된 질소를 생물학적으로 분해 처리하여 제거하는 탈질조이다.
탈질조(20)는 통기성인 미생물인 탈질소균이 들어 있어 용존산소(DO)가 없는 혐기성 상태에서 질산호흡 및 아질산 호흡이 진행되어 질소를 탈질화시키게 된다.
또한, 탈질소균은 정체된 상태에서 쉽게 침적과 부패가 일어나기 때문에 탈질소균의 호흡과 교반을 위해 탈질조(20)내부에는 제 1 이젝터(21)가 연결 설치된다.
제 1 이젝터(21)는 메탄올 공급탱크(22)와 연결되어 탈질소균의 호흡에 필요한 수소 공여체로서 메탄올을 공급받고, 펌프(23)에 의해 2 차 스크린 침사지(30)로 펌핑되는 오수의 일부를 공급받는다.
따라서, 제 1 이젝터(21)는 오수와 메탄올을 벤츄리 효과에 의해 분사시키면서 탈질조(20)내부의 오수를 교반 혼합하게 된다.
이와 같이 교반 혼합되는 탈질조(20)의 오수는 용존 산소가 없는 혐기성 상태에서 탈질소균이 수소공여체를 공급받아 질산 호흡 및 아질산 호흡을 하면서 탈질산화가 이루어지게 된다.
도면 부호 30 은 탈질조(20)에서 탈질산화된 오수가 펌프(23)에 의해 펌핑 공급되면서 혐기성 상태의 오수에 포함된 미세 고체성 부유 물질을 2 차 필터링하여 제거하는 2 차 스크린 침사지이다.
2 차 스크린 침사지(30)는 1 차 스크린 침사지와 동일한 구조로 이루어지고, 스크린이 0.5 ~ 1mm 정도의 고체성 부유물질이 필터링되고, 무기물이 2 차 필터링된다.
도면 부호 40 은 2 차 스크린 침사지에서 미세 고체 부유 물질이 제거된 혐기성 상태의 오수가 공급되어 오수에 포함된 생화학적 산소 요구량(BOD)을 낮추기 위해 오수를 1차 폭기시켜 호기성 상태로 변화시키는 유량 폭기조이다.
유량 폭기조(40)내부에 송풍기(50)와 연결된 폭기관(41)이 설치되어 오수에 공기를 주입하는 소정 시간의 폭기과정이 진행되어 혐기성 상태의 오수를 호기성 상태의 오수로 변화시켜 생화학적 산소 요구량을 낮추도록 한다.
또한, 유량 폭기조(40)는 생화학적 산소 요구량의 제거와 동시에 폭기에 의해 오수에 포함된 식용류, 기름 등의 유지(油脂)성분이 부상되도록 한다.
여기서, 유지 슬러지의 부상은 폭기에 의해 유지 성분이 미세 부유물질과 결합되고, 오수에 포함된 합성 세제의 계면 활성제 성분이 일부 유입되면서 유지 성분을 분해시킴으로써 이루어진다.
따라서, 유량 폭기조(40)에서는 혐기성 오수를 호기성 오수로 변화시킴과 동시에 유지 성분 및 합성 세제의 계면활성제를 제거하는 것이다.
도면 부호 60 은 유량 폭기조(40)에서 유입된 오수를 소정 시간동안 정체시켜 비중의 차이에 의해 유지 슬러지와 미세 부유물질이 각각 부상 및 침전되도록 하여 유지 슬러지와 침전된 퇴적 슬러지를 분리 제거하는 장치인 부상조이다.
도 3 과 4 를 참조하면, 부상조(60)는 도시된 바와 같이, 유지 슬러지와 미세 부유물질이 포함된 오수가 유량 폭기조(40)에서 유입 저수되어 유지 슬러지는 수면으로 부상하고 미세 부유물질은 바닥으로 침전되어 미세 퇴적슬러지를 형성하는 처리조 본체(310)와, 처리조 본체 내부에 설치되어 부유된 유지 슬러지와 퇴적 슬러지를 각각 일정 방향으로 이동시키도록 오수의 흐름을 유발하는 흐름 유발부(320)와, 흐름 유발부에 의해 이동된 유지 슬러지가 포집되어 제거되는 제 1 제거부(330)와, 흐름 유발부에 의해 이동된 퇴적 슬러지가 포집되어 제거되는 제 2 제거부(440)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 흐름 유발부(320)는 제1,2 전동 체인(321a,321b)과, 제1,2 전동체인에 맞물리게 설치되고 제 1,2 전동체인이 수면과 처리조 바닥(311)에 대해 각각 수평하게 회전 이동하도록 설치된 제 1 내지 4 스프로킷(322a 내지 322d)와, 제1,2전동체인에 양단이 각각 고정 설치되어 제 1 내지 4 스프로킷에 의해 제1,2 전동체인이 회전 이동함에 따라 연동하면서 오수의 흐름을 유발시키는 다수개의 이동용 플레이트(324)로 이루어진다.
여기서, 제 1 내지 4 스프로킷(322a 내지 322d)의 회전은 구동모터(325)를 처리조 본체(310)외부에 설치하고, 구동모터의 구동축(326)과 제 1 스프로킷의 스프로킷 구동축(323)을 체인 (327)연결시켜 체인 구동방식으로 회전되도록 한 것으로 스프로킷의 회전은 그 외 다양한 방법을 사용할수도 있다.
제 1 제거부(330)는 처리조 본체의 바닥(311)에 일단이 연결 설치되고 제 1,2 스프로킷(322a,322b)사이의 구간에서 수면과 평행하게 수평 이동하는 제1,2 전동 체인(321a,321b)이 제 2 스프로킷(322b)에서 제 3 스프로킷(322c)방향으로 바닥(311)을 향해 하강하는 지점에 근접되게 타단이 위치된 오버플로우벽(331)과, 오버플로우벽과 처리조 몸체 벽면(312)에 양단이 접합되고 다수개의 흐름공(333)이 소정간격으로 천공된 격벽(332)과, 격벽 상면에 설치되어 오버플로우되는 오수의 유지 슬러지를 흡착하는 흡착포(334)를 포함하여 이루어진다.
제 2 제거부(340)는 제 3,4 스프로킷(322c,322d)사이의 구간에서 처리조 본체의 바닥(311)과 평행하게 수평이동하는 제1,2전동 체인(321a,321b)이 제 4 스프로킷(322d)에서 제 1 스프로킷(322a)방향으로 수면을 향해 상승하는 지점에 근접되게 처리조 본체의 바닥(311)일측에 형성된 요홈(341)으로 이루어진다.
그리고, 제 1 제거부의 흡착포(334)에서 유지 슬러지가 흡착 제거된 오수와 제 2 제거부의 요홈(341)에 포집된 퇴적 슬러지는 송풍기(50)의 에어 리프팅(air lifting)에 의해 유량폭기조(40)에 반송시켜 폭기되도록 하거나, 요홈(41)에 포집된 퇴적 슬러지는 슬러지 저류조(140)에 배출하여 슬러지 처리하여도 된다.
도면 부호 70 은 활성 미생물과 오수에 포함된 유기물이 서로 반응하면서 산화 흡착에 의해 유기물을 분해 제거하는 반응조이다.
반응조(70)는 2~3 시간 용량으로 하고, 송풍기(50)와 연결된 폭기관(71)이 설치되어 유지 슬러지가 제거된 오수를 2 차 폭기시켜 미생물이 활성화된 상태에서 유기물의 제거가 이루어지게 한다.
이때, 반응조(70)내부의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids)는 5,000~8,000 mg/l 정도로 한다.
도면 부호 80 은 유기물과 활성미생물이 산화 흡착된 반응조(70)의 오수가 유입되어 유기물을 포함하고 있는 활성 미생물, 입자 상태의 고체부유물, 무기염류, 유기물 등을 여과하여 제거함으로써 중수를 얻기 위한 한외여과기이다.
한외여과기(80)는 내부에 폴리 아크로니트릴 재질로 된 다수개의 플레이트가 형성되어 있고, 오수가 통과하는 내면에 0.1 ~ 1㎛ 두께이고, 18Å ~ 0.1 ㎛ 정도의 구멍이 다수개 형성된 다공성 막이 활성 스킨층으로 형성되어 있어 오수에 포함된 18Å ~ 0.1 ㎛보다 큰 입경을 갖는 미생물과 입자 상태의 고체부유물, 유기물 등은 여과되도록 하여 오수가 중수화되도록 한다.
이러한 한외여과기(80)는 필요에 따라 오수를 여과시켜 중수화시키도록 하거나, 오수를 여과시키지 않도록 작동된다.
도면부호 90 은 한외여과기(80)에서 여과된 오수의 활성 미생물, 입자 상태의 고체부유물, 무기염류, 유기물 등이 유입 폭기되는 접촉 폭기조이다.
접촉 폭기조(90)는 유기물이 흡착되어 활성이 저하된 미생물을 활성화시켜 입자상태의 유기물을 분해하여 반응조(70)에 재공급하기 위한 것으로 폭기를 위해 내부에 제 2 이젝터(91)가 설치되어 있다.
제 2 이젝터(91)는 탈질조(20)의 제 1 이젝터(21)와 동일한 원리로 작동하며, 반응조(70)에서 펌프(72)에 의해 펌핑된 오수가 한외여과기(80)를 통과하면서 발생되는 수압에 의해 미생물이 포함된 오수가 공급되고, 외부에서 공기를 공급받아 미생물과 공기가 서로 혼합되면서 분사되어 별도의 송풍기없이 미생물을 혼합교반시켜 활성화시키게 된다.
그리고, 접촉 폭기조(90)가 폭기조의 역할을 하는 경우, 접촉 폭기조는 활성화된 미생물을 송풍기(50)에 의해 에어리프팅(air lifting)시켜 반송관(92)을 거쳐 반응조(70)에 반송하여 유기물 분해와 여과 과정이 반복적으로 이루어지게 한다.
이러한 접촉 폭기조(90)는 한외 여과기(80)에서 오수를 여과하여 중수화시키지 않고 일반적인 오수 처리로 사용할 경우 반응조(70)에서 유입된 오수에 포함된 활성 미생물, 고체 부유물, 무기염류, 유기물 등을 침전시켜 퇴적 슬러지화시키기 위한 침전조 역할을 한다.
접촉 폭기조(90)가 침전조 역할을 하는 경우, 접촉 폭기조는 오수를 방류조(100)에 방류하고, 침전된 퇴적 슬러지는 반응조(70)에 송풍기(50)의 에어 리프팅(air lifting)에 의해 반송관(92)을 거쳐 반송되도록 하여 반응조에서 폭기에 의해 미생물이 활성화되도록 하거나, 별도의 슬러지 저류조(140)에 배출하도록 한다.
도면 부호 100 은 접촉 폭기조(90)가 침전조 역할을 하는 경우에 접촉 폭기조의 오수가 유입되어 방류하기 전까지 저수되는 방류조이다.
도면 부호 110 는 한외여과기(80)에서 유기물을 포함하고 있는 미생물과 입자 상태의 고체부유물, 무기염류, 유기물 등이 여과되어 중수화된 오수가 유입되어 저수되는 중간 수조이다.
도면 부호 120 는 중간수조(110)에서 펌프(111)에 의해 펌핑된 오수의 색도 및 냄새를 필요에 따라 제거하도록 활성탄으로 이루어진 A/C 여과기이다.
A/C 여과기(120)는 오수를 소독하기 위해 염소 저장 탱크(121)와 연결되어 염소를 공급받고, 반응조(70)와 연결되어 활성탄에 의해 흡착된 슬러지를 반응조에 반송시키도록 한다.
도면 부호 130 은 A/C 여과기(120)를 통과한 오수가 공급되어 외부의 중수 저장탱크에 배출하기 위해 저장하는 중수 저류조이다.
그리고, 미설명 도면 부호 150a, 150b 는 방류조(100)의 오수를 별도의 하수 처리장치에 배출하기 위한 펌프 및 중수 저류조(130)의 오수를 중수 처리탱크에 배출하기 위한 펌프이다.
이러한 구조로 이루어진 본 고안에 따른 중수처리 장치에 의한 중수 처리방법을 설명한다.
먼저, 다세대 공동 주택이나 대형 업소 등에서 배출된 생활 오수와 주방 오수가 혼합된 오수가 1 차 스크린 침사지(10)로 유입된다.
유입된 오수는 1 차 스크린 침사지(10)를 통과하면서 펌프의 펌핑, 폭기 등의 기능을 저하시키는 3mm 이상의 비교적 부피가 큰 고체성 부유물질이 스크린 처리되어 제거되고, 무기물은 비중차이에 의해 침전되어 1 차적으로 제거된다.
1 차 스크린 침사 처리된 오수는 탈질조(20)에 공급되어 질소가 탈질화된다.
이때, 탈질조(20)에는 통기성인 탈질소균이 들어 있으므로 용존산소(DO)가 없는 혐기성 상태에서 탈질소균의 수소 공여체 역할을 하는 메탄올이 제 1 이젝터(21)에 의해 분사되면서 탈질소균의 호흡과 탈질소균의 침적과 부패를 방지함과 동시에 탈질소균의 교반혼합이 이루어지게 하면서 질산 호흡 및 아질산 호흡에 의해 오수를 신속하게 탈질화시킨다.
탈질화된 오수는 펌프에 의해 펌핑되어 2 차 스크린 침사지(30)에서 0.1 ~ 0.5 mm 정도의 미세 고체성 부유물 및 무기물은 2 차 필터링 처리된다.
2 차 필터링된 고체성 부유물은 외부로 반출되고, 2 차 스크린(30)을 통과한 오수는 유량 폭기조(40)에 공급된다.
유량 폭기조(40)에 유입된 오수는 대략 8 시간 정도 송풍기(50)에서 공급되는 공기에 의해 폭기되어 염기성 상태에서 호기성 상태로 변화되면서 생화학적 산소 요구량(BOD)을 낮추게 된다.
또한, 유량 폭기조(40)에 공급된 오수는 생화학적 산소 요구량의 감소와 동시에 폭기에 의해 교반되면서 부유 물질들이 대전을 일으켜 오수에 포함된 유지 성분이 미세 부유물질, 계면활성제 등과 상호 반응하여 유지 슬러지를 형성한다.
유량 폭기조(40)에서 폭기가 완료되면 유지 슬러지가 포함된 오수는 유량 폭기조에서 부상조(60)에 공급된다.
이때, 저수되는 오수의 수면높이가 오버플로우벽(331)높이 이상으로 유입되더라도 오수는 오버 플로우되면서 흡착포(334)에 유지 슬러지가 흡착 제거되고, 흐름공(333)을 거쳐 격판(332)의 하부 공간에 저수된다.
그리고, 오수가 오버 플로우되면서 수면이 하강하여 오수의 수면높이가 오버플로우벽(331)높이와 동일하게 되면 오수를 소정시간 동안 정체시킨다.
따라서, 오수는 처리조 본체(310)에서 정체되는 시간동안 비중의 차이에 의해 오수에 포함된 유지 슬러지는 수면으로 부상되고, 미세 부유물질은 처리조 몸체의 바닥(311)에 침전되어 퇴적 슬러지화된다.
이 상태에서 유지 슬러지의 제거를 설명한다.
유지 슬러지의 제거를 위해 구동모터(325)를 작동시켜 제 1 스프로킷(322a)이 회전 구동되면서 제 2,3,4 스프로킷(322b 내지 322d)을 동시에 동일한 회전방향으로 회전되도록 한다.
제 1 내지 제 4 스프로킷(322a 내지 322d)가 회전하면 제1,2전동체인(321a,321b)은 제1,2 스프로킷(322a,322b)사이의 구간과 제3,4 스프로킷(322c,322d)사이의 구간에서는 오수의 수면과 처리조 본체의 바닥(311)에 평행하게 수평이동하고, 제 2,3 스프로킷(322b,322c)사이의 구간에서는 하향 회전이동, 제 4,1 스프로킷(322d,322a)사이의 구간에서는 상향 회전이동을 반복하는 운동을 하게 된다.
그리고, 이동용 플레이트(324)는 제1,2 전동체인(321a,321b)과 동일하게 회전운동을 하게 된다.
따라서, 이동용 플레이트(324)는 제 1 ,2 스프로킷(322a,322b)사이의 구간에서 평행 이동하면서 부유된 유지 슬러지를 오버플로우벽(331)방향으로 밀어 이동시키고, 제2,3 스프로킷(322b,322c)사이의 구간에서 하향 이동하면서 이동된 유지 슬러지를 오버플로우벽(331)으로 오버 플로우시키는 흐름을 발생시킨다.
이와 같이 오폐수 수면에 부유된 유지 슬러지가 이동용 플레이트(24)에 의해 발생되는 흐름에 의해 오버 플로우벽(331)에서 오버 플로우되면 흡착포(334)에서 유지가 흡착 제거되고, 유지 슬러지가 제거된 오수는 격판의 흐름공(333)을 거쳐 저수되어 유량 폭기조(40)에 반송된다.
퇴적 슬러지의 제거를 설명하면, 퇴적 슬러지의 제거는 유지 슬러지의 제거와 동시에 이루어지는 것으로서, 제 2,3 스프로킷(322b,322c)사이의 구간에서 하향 이동되는 제1,2 구동체인(321a,321b)에 연동하는 이동용 플레이트(324)가 제 3,4 스프로킷(322c,322d)사이의 구간에서 처리조 본체의 바닥(311)과 평행하게 수평 이동하면서 퇴적 슬러지를 제 2 제거수단의 요홈 방향으로 밀어 이동시키고, 제 4,1 스프로킷(322d,322a)에서 수면 방향으로 상향 이동하면서 미세 슬러지를 요홈(341)에 밀어 넣어 퇴적 슬러지를 포집시키는 흐름을 발생시킨다.
그리고, 요홈(341)에 포집된 퇴적 슬러지는 송풍기(50)에 의해 에어 리프팅되면서 반송관(61)을 거쳐 유량 폭기조(40)에 반송되어 폭기에 의해 활성화되거나, 외부의 슬러지 저류조(140)에 반송되어 슬러지 처리된다.
따라서, 오수의 유지 슬러지와 미세 부유 물질은 부상조(60)에서 제거된다.
그리고, 유지슬러지 및 미세 부유물질이 분리 제거된 오수는 송풍기(50)에서 공기를 공급받아 폭기되는 반응조(70)에 공급되어 오수의 유기물과 활성 미생물이 서로 반응하여 유기물이 활성 미생물에 산화 흡착되면서 부착된다.
그리고, 반응조의 미생물이 포함된 오수는 한외여과기(80)에 공급되고, 한외여과기에서는 유기물을 포함하고 있는 미생물과 입자 상태의 고체부유물, 무기염류, 유기물 등을 여과시켜 제거한다.
이때, 한외여과기(80)는 필요에 따라 오수를 중수화시키기 위한 과정과, 오수를 중수화시키지 않고 방류하기 위한 과정으로 분리된다.
오수를 중수화시키기 위한 과정은 한외여과기(80)가 작동되어 반응조(70)에서 유입되는 오수의 유기물을 포함하고 있는 미생물, 입자 상태의 고체부유물, 무기염류, 유기물 등을 여과시켜 접촉 폭기조(90)에 반송시키고, 접촉 폭기조(90)에서 미생물을 활성화시켜 반응조(70)에 다시 반송시키는 과정을 반복하여 이루어진다.
그리고, 여과된 오수는 중수가 되어 중간수조(110)에 저류된다.
즉, 한외여과기(80)에서 여과된 활성 미생물, 입자 상태의 고체 부유물, 무기염류, 유기물 등은 접촉 폭기조(90)에 반송되고, 접촉 폭기조(90)에서 미생물의 활성화를 위해 1.5 ~ 2 시간 정도 폭기된다.
이때, 접촉 폭기조(90)에서의 폭기는 제 2 이젝터(91)에 한외여과기(80)를 통과하는 오수의 펌핑압력에 의해 미생물이 포함된 오수가 공급되고, 외부에서 공기를 공급받아 미생물과 공기가 서로 혼합되면서 분사되어 별도의 송풍기없이 미생물을 혼합교반시켜 활성화시키게 된다.
따라서, 유기물을 포함하고 있는 미생물은 접촉 폭기조(90)에서 활성화되면서 입자상의 유기물을 분해하고, 활성화된 상태에서 다시 반응조(70)에 반송되어 부상조(60)에서 유입된 오수의 유기물을 단시간에 산화 흡착하여 분해한다.
이와 같이 본 고안에 따른 중수도 처리방법은 접촉 폭기조(90)에서 미리 활성화된 미생물이 반응조(70)에 공급되므로 미생물을 활성화시키는데 소요되는 시간을 단축하게 된다.
그리고, 한외 여과기(80)에서 미생물, 입자 상태의 고체 부유물, 무기염류, 유기물 등이 여과된 오수는 중간수조(110)에 공급되고, 중간수조(110)의 오수는 색도 및 냄새를 제거하기 위해 필요에 따라 A/C 여과기(120)를 통과하여 활성탄에 의해 색도 및 냄새가 제거된다.
오수를 중수화시키지 않고 그대로 방류하기 위한 과정은 한외 여과기(80)를 작동시키지 않아 반응조(70)의 오수가 그대로 접촉 폭기조(90)에 유입되어 소정시간 동안 정체하도록 한다.
이때, 접촉 폭기조의 제 2 이젝터(91)는 폭기를 하지 않고, 접촉 폭기조(90)는 침전조 역할을 하여 유기물을 포함하여 비중이 커진 활성 미생물이 침전되도록 한 다음 침전된 활성 미생물은 다시 송풍기(50)에 의해 에어 리프팅되면서 반응조(70)에 반송시켜 상기의 과정을 반복하도록 한다.
그리고, 접촉 폭기조(90)에 침전된 미생물은 외부의 슬러지 저류조(140)에 배출하여 슬러지 처리하도록 하여도 된다.
이와 같이 접촉 폭기조(90)에서 미생물이 침전된 오수는 방류조(100)에 유입되어 방류하기 전까지 저수된다.
상기에서 상술한 바와 같이 본 고안에 따른 중수 처리장치는 오수에 포함된 질소 및 유기물의 분해 제거가 간단하게 이루어지며, 그 외 오수에 포함된 유지 성분 및 계면활성제 등 각종 오염 물질이 효율적으로 분해 제거됨으로써 오수를 재활용하여 중수화 과정이 간략하게 이루어진다.
따라서, 오수의 중수화시킴에 따라 물 부족 현상을 감소시킴과 동시에 자원의 재활용 측면에서 유용한 것이다.
Claims (16)
- 오염 정도가 낮은 오수를 중수로 재활용하기 위한 중수도 처리장치에 있어서,유입된 오수의 고체성 부유 물질 및 무기물을 스크린 침사 처리하여 제거하는 부유 물질 제거수단과;스크린 침사 처리된 오수의 질소를 탈질화 처리하여 제거하는 탈질수단과;폭기에 의해 탈질화 처리된 오수의 생물학적 산소 요구량을 낮춤과 동시에 오수에 포함된 유지 성분과 계면활성제를 상호 반응시켜 유지 슬러지화하는 오수 폭기수단과;비중차에 의해 오수의 유지 슬러지와 미세 슬러지를 각각 부상 및 침전시켜 분리 제거하는 슬러지 제거수단과;유지 슬러지와 미세 슬러지가 분리 제거된 오수에 포함된 유기물을 활성화된 미생물에 의해 제거하는 유기물 제거수단과;유기물이 제거된 오수를 방류 또는 중수로 사용하기 위해 저수시키는 저수수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 부유물질 제거수단은,일측에 오수 유입관 및 오수 배출관이 설치되고, 타측에 고체 부유물질이 배출되는 슈트가 설치된 1 차 스크린 침사지와;상기 1 차 스크린 침사지 내부에 설치되어 고체성 부유물질을 필터링하는 제 1 스크린과;상기 제 1 스크린의 하면에 부착되어 회전구동하면서 상기 제 1 스크린을 상하로 요동시켜 상기 고체성 부유물질이 상기 슈트로 배출되도록 이동시키는 요동캠과;상기 제 1 스크린에서 고체성 부유물질이 제거된 오수에 포함된 무기물을 비중 차에 의해 침전시켜 제거하는 월류벽을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 2 에 있어서,상기 제 1 스크린은 3 mm 이상의 고체성 부유물을 필터링하도록 한 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 2 또는 3 에 있어서,상기 제 1 스크린의 하측에는 역수 분사기가 설치된 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 탈질수단과 오수 폭기수단 사이에는 0.5 ~ 1 mm 크기의 고체성 부유물을 필터링하는 2 차 스크린 침사지가 설치된 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 탈질수단은 상기 부유물질 제거수단에서 스크린 침사된 오수가 유입되어 탈질화가 진행되는 탈질조와;상기 탈질조 내부에 설치되어 상기 폭기수단으로 공급되는 오수의 일부와 수소 공여체를 공급받아 혼합 분사하여 상기 탈질조 내부를 혼합 교반시키는 제 1 이젝터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 오수 폭기수단은 상기 탈질조에서 탈질화된 오수가 유입되고, 송풍기에서 공기를 공급받아 유입된 오수를 폭기시키는 폭기관이 내부에 설치된 유량 폭기조인 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 슬러지 제거수단은 상기 오수 폭기수단에서 폭기된 오수가 유입 저수되어 오수의 유지 슬러지는 수면으로 부상하고 오수의 미세 부유물질은 바닥으로 침전되어 퇴적슬러지를 형성하는 처리조 본체와;상기 처리조 본체 내부에 설치되어 유지 슬러지와 퇴적 슬러지를 각각 일정 방향으로 이동시키도록 오수의 흐름을 유발하는 흐름 유발부와;상기 흐름 유발부에 의해 이동된 유지 슬러지가 포집되어 제거되는 제 1 제거부와;상기 흐름 유발부에 의해 이동된 퇴적 슬러지가 포집되어 제거되는 제 2 제거부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 8 에 있어서,상기 흐름 유발부는 제1,2 전동 체인과;상기 제 1,2 전동체인이 상기 오수의 수면과 상기 처리조 본체의 바닥에 대해 수평하게 회전 이동하도록 상기 제1,2 전동체인에 각각 맞물리게 설치된 제 1 내지 4 스프로킷과;상기 제 1 내지 4 스프로킷에 의해 상기 제1,2 전동체인이 회전 이동하면 상기 오수의 흐름을 유발시키도록 상기 제1,2 전동체인에 양단이 각각 고정 설치된 다수개의 이동용 플레이트를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 8 또는 9 에 있어서,상기 제 1 제거부는,상기 처리조 본체 바닥에 일단이 연결 설치되고 상기 제1,2 전동체인이 오수의 수면에서 상기 처리조 본체의 바닥을 향해 하강하는 위치에 근접되게 타단이 위치된 오버플로우벽과;상기 오버플로우벽과 상기 처리조 본체 벽면에 양단이 접합되고 다수개의 흐름공이 천공된 격벽과;상기 격벽 상면에 설치되어 상기 오버플로우벽에서 오버플로우되는 상기 유지 슬러지를 흡착하는 흡착포를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 8 또는 9 에 있어서,상기 제 2 제거부는,상기 처리조 본체의 바닥에서 수평이동된 상기 흐름 유발부의 제 1,2 전동체인이 상기 처리조 본체의 바닥에서 상기 오수의 상면을 향해 상승하는 위치에 근접되게 상기 처리조 본체의 바닥에 형성된 요홈으로 이루어 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 에 있어서,상기 유기물 제거수단은 상기 슬러지 제거수단에서 오수가 유입되고 폭기관이 내부에 설치되어 유입된 오수를 폭기시켜 활성화된 미생물에 의해 오수의 유기물이 산화 흡착되는 반응조와;상기 반응조에서 유기물이 산화 흡착된 오수를 여과 또는 미여과시키는 한외 여과기와;상기 한외 여과기에서 여과된 오수를 공급받아 미생물을 활성화시켜 상기 반응조에 재공급하거나 또는 상기 한외 여과기에서 미여과된 오수를 공급받아 침전시켜 상기 저수수단으로 공급하는 접촉 폭기조를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 중수도 처리장치.
- 청구항 12 에 있어서,상기 접촉 폭기조에는 상기 한외 여과기에서 여과된 오수와 공기가 유입되어 미생물과 공기를 혼합 분사하여 폭기시키는 제 2 이젝터가 설치된 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 13 에 있어서,상기 제 2 이젝터는 상기 한외 여과기에서 상기 오수의 미생물 여과가 진행될 때에만 작동하는 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 1 또는 12 에 있어서,상기 저수수단은 상기 유기물 제거수단의 접촉 폭기조에서 미생물이 침전된 오수를 공급받아 방류하기 위해 저수시키는 방류조와;상기 유기물 제거수단의 한외 여과기에서 미생물이 여과된 오수가 저수되는 중간 수조와;상기 중간 수조의 오수에 포함된 색도 및 냄새를 필터링하는 A/C 필터와;상기 A/C 필터에서 필터링된 오수가 중수도 탱크에 공급되기 전에 저수되는 저류조를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
- 청구항 15 에 있어서,상기 A/C 필터에는 염소탱크와 연결 설치되어 염소에 의한 오수의 소독이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중수도 처리장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020000024442U KR200221248Y1 (ko) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 중수 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2020000024442U KR200221248Y1 (ko) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 중수 처리장치 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020000050194A Division KR20020017101A (ko) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 중수 처리장치 및 그에 따른 중수 처리방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR200221248Y1 true KR200221248Y1 (ko) | 2001-04-16 |
Family
ID=73057764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2020000024442U KR200221248Y1 (ko) | 2000-08-29 | 2000-08-29 | 중수 처리장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR200221248Y1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030037810A (ko) * | 2001-11-06 | 2003-05-16 | 주식회사 제이슨컨설턴트 | 중수도 시스템 |
| CN118324306A (zh) * | 2024-05-08 | 2024-07-12 | 江苏方洋建设工程管理有限公司 | 一种大流量高盐化工污水滨海湿地处理装置 |
-
2000
- 2000-08-29 KR KR2020000024442U patent/KR200221248Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20030037810A (ko) * | 2001-11-06 | 2003-05-16 | 주식회사 제이슨컨설턴트 | 중수도 시스템 |
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