KR200255043Y1 - 부상여재 연속 순환 생물 여과장치 - Google Patents

Abstract

생물 여과장치는 조처리된 오수를 작은 접촉재와 호기성 접촉시켜 호기성 미생물 처리와 물리적 여과를 동시에 수행하는 것이다.

이러한 생물 여과장치는 용량이 작고 처리효과는 우수하나 역세장치가 복잡하고 비싸며 고장이 잦아 그 실용성을 감소시키고 특히 소용량의 생물 여과장치는 역세장치의 원가가 생물여과 장치 자체보다 비싸고 고장이 잘나 정화조(=오수처리시설)에서 여러차례 시도 된 바 있으나 성공하지 못하고 있다.

본 고안은 부상여재를 기포펌프를 이용한 펌프관으로 연속적으로 순환시키며 역세하는 방법으로 여과효율은 다소 떨어지더라도 구조가 간소하고 동력소비가 적으며 고장염려가 거의 없는 생물 여과장치를 제공 한 것이다.

Description

부상여재 연속 순환 생물 여과장치{Floating Media Continuous Circular Bio Filter}

생물여과장치는 1차 침전처리, 혐기성 처리 또는 활성오니처리(특히 접촉안정법처리)를 거친 오수를 소직경의 접촉재와 호기성 접촉시켜 호기성 미생물처리와 물리적 여과 처리를 동시에 받게 하는 것이다.

이러한 생물 여과장치는 용량이 작고 처리효과는 우수하나 역세장치가 복잡하고 비싸며 고장이 잦아 실용성을 감소시키고 특히, 정화조등에 수요가 많은 소용량 생물 여과장치는 역세장치의 원가가 생물여과장치자체보다 비싸고 그 성능도 신뢰하기 어려워 정화조(=오수처리시설)에서 여러 차례 시도 된 바 있으나 아직 성공한 사례가 없다.

본 고안은 여과 효율은 다소 떨어지더라도 구조가 간단하고 동력 소비가 적으며 특히 고장 염려가 거의 없는 생물 여과 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

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도1A는 사각탱크에 격판을 설치한 본 고안 입단면도

도1B는 사각탱크에 격판을 설치한 본 고안 평단면도

도1C는 사각탱크에 격판을 설치한 본 고안이 대형인 경우의 평단면도

도2A는 큰 원통속에 작은 원통을 삽입하여 형성된 본 고안의 입단면도

도2B는 큰 원통속에 작은 원통을 삽입하여 형성된 본 고안의 평단면도

도2C는 원수조가 일차 침전지또는 이차 침전지 일 경우

그 내부에 설치된 본 고안을 보인 입단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1. 본 고안의 본체

1A. 사각 관의 본체 또는 큰 원통

1B. 사각 관의 격판 또는 작은 원통

1C. 본체 유출실의 하판

2. 유입실

3. 유출실

4. 원수 탱크

4B: 원수 유입구

5. 순환관

5A: 순환관 본체

5B: 순환관 유입구

5C: 순환관 출구

5D: 공기관

5E: 오니 흡출관

6. 유출관

6A: 유출한 본체

6B: 유출관 유입구

6C: 유출관 출구

6D: 유출관 비상 유입구

7. 부상여재

본 고안은 하단이 개방된 유입실(2)와 하단이 밀폐된 유출실(3)을 그 상단이 연통되게 구성함으로써 이루어진다.

이것은 도1과 같이 1개의 사각관 본체(1A)의 중앙을 수직격판(1B)로 막고 이렇게 형성된 유입실(2)와 유출실(3)중 유출실(3)의 하부를 본체 유출실 하판(1C)로 막아 구성할 수도 있고 도2와 같이 큰 원통(1A)속에 작은원통(1B)를 삽입하고 큰원통(1A)와 작은 원통(1B)사이를 본체 유출실 하판(1C)로 막아 구성할 수도 있다.

또 본체(1)은 원수탱크(4)의 내부에 설치되며 이 원수탱크(4)는 도2C와 같이 오수처리 시설의 최종침전실 일수도 있고 일차 침전지일수도 있으며 재탈질을 겸함 후처리실일 수도 있다.

원수는 원수탱크 유입구(4B)로 유입하여 유출관(6C)로 유출하는데 유출관(6C)는 원수탱크(4)와 본 고안 생물여과장치의 유출관을 겸한다.

유출실(3)과 유입실(2)는 순환펌프관(5)로 연결되는데 순환관 출구(5C)는 도1A 및 도2A와 같이 그 끝이 수평인것이 기포와 오니를 분리하는데 좋다.

기포펌프 순환관 출구(5C)와 공기관(5D)는 수직으로 상당한 길이가 되어야 작용이 원활하다.

본 고안이 대형이 되면 도1C와 같이 순환펌프관(5)는 다수가 되며 본 고안이 도2와 같이 원통형인 경우에는 도2와 같이 분기된 형상을 할 수 도 있다.

유출관(6)의 입구(6B)는 유출실(3)에 접속되며 출구(6C)는 원수탱크(4)의 출구를 겸한다. 고장등 비상시를 대비하여 유출관 비상구(6D)를 유출관(6)에 접속한다.

여기에 부상여재(7)을 충전하는데 부상여재의 재질은 값싸고 비중이 작아 PE가 좋으며 형상은 구형이 좋으나 실용적으로는 작은 원기둥형인 사출성형용 Tip이 구하기 쉬워 좋다.

본 고안의 작동은 다음과 같다.

유입실(2)의 하부로 유입된 오수는 부상여재층(7), 유출실(3) 및 유출관(6)을 통과하여 유출된다.

오수가 유입실(2)의 부상여재층(7)을 통과할때는 순환펌프관(5)에서 나오는 공기와 부상여재가 접촉하여 부상여재표면에서 번식하는 호기성 미생물이 오수의 유기물을 흡착,산화하며 미생물 막 자체도 증식하다.

오수가 유출실(3)의 부상여재층(7)을 통과할때는 주로 물리적 여과작용이 이루어지며, 부상여재(7)은 생물막과 오니를 부착하게 된다.

오니를 부착한 부상여재(7)는 유출실(3)상부의 순환관입구(5B)에서 순환관(5A)로 빨려 들어가 공기관(5D)에서 방출되는 공기기포와 격심하게 충돌하며 기포펌프작용이 이루어진다.

이때 부착오니와 생물막의 일부또는 전부를 분리하며 분리된 오니,생물막은 중력에 의해 유입실 하부로 하강한다.

순환펌프관(5) 출구는 도1과 같이 구부리면 공기기포는 상승하고 오니는 하강하여 오니의 분리,하강을 촉진시킬수 있다.

유출실(3)의 하부에 퇴적되는 오니의 제거를 위해 오니흡출관(5E)를 설치할 수도 있으나 필수적인 것은 아니다.

본 고안의 순환펌프관(5)는 여재순환, 여재에 부착된 오니의 탈리(=역세) 및 오니분리, 호기성 미생물 반응에 필요한 공기공급(=폭기) 등 여러 가지 작용을 동시에 수행한다.

본 고안에서는 표시되어 있지 않으나 유입실(2) 하부에 퇴적된 오니는 이송이 필요하다.

따라서 본 고안은 오니이송이 이루어지는 침전실, 후처리실등의 내부에 설치될 성질이다.(도2C 참고)

특히 질산화 오수가 이송순환되는 정화조의 후처리실 내부에 설치하면 좋다.

여재는 유출실(3)측에서 유입실(2)측으로 순환펌프관(5)을 통해 강제 이동하므로 유입실(2)쪽은 여재층이 두텁고 유출실(3)측은 엷어 유입실(2)측 여재의 부력에 의해 유입실(2)측 여재 표면은 높고 유출실(3)측 여재 표면은 낮아 여재는 유입실(2)측에서 유출실(3)쪽으로 이동한다.

순환펌프관(5)에서 상승하는 기포의 상승력과 오수의 흐름도 여재의 이동을 촉진하는 추진력이 된다.

따라서 여재는 유입실→유출실→순환펌프관→유입실로 계속순환하며 오니의 탈리작용도 계속된다.

오니의 일부는 유출실(3)의 여재하부면에서 탈리하며 유출한다.

따라서, 본 생물여과장치의 여과효율은 그리 좋은 편이 못된다.

그런데, 호기성 생물막 오니는 점성과 부착력이 강하여 쉽게 탈리하지 않고 순환펌프관 출구(5C)부근의 강력한 난류 분위기에서만 탈리되므로 유출실 여재 하부면에서 탈리,유출되는 오니는 그렇게 많지 않고 따라서 본 생물 여과장치의 여과효율이 아주 나쁜 것은 아니다.

필요하면 오니흡출관(5E)를 설치하여 유출수의 오니를 순환관(5)로 일부 흡출할수도 있으나 그럴 필요는 적을 것이다.

무엇보다 구조가 간소한데 비해 호기성 미생물 정화반응과 물리적 여과작용을 동시에 수행 할 수 있는 것이 큰 장점이다.

순환펌프관(5)하나로 폭기,여재순환, 역세, 오니분리등 여러 가지 목적을 한꺼번에 달성 할 수 있어 지극히 경제적이다.

모래와 기포펌프관을 이용한 연속여과장치는 물리적 여과작용만 수행하며 또 모래의 비중이 무겁고 모래끼리의 부착력이 강하여 일단, 작동이 정지되면 재작동이 어려우며 고압의 기포펌프가 필요하다.

그런데, 부상여재를 이용한 순환기포펌프관은 부상여재가 비중이 작고 상호간의 부착력도 작아 저압의 기포 펌프관으로도 재작동에 어려움이 없다.

즉, 가격이 싸고 고장의 염려가 거의 없는 것이다.

또 방출하는 공기는 호기성 미생물 정화반응에 이용하므로 에너지를 크게 절약할 수 있다.

본 고안은 특히 소량의 오폐수를 최종처리하는 데 매우 적합한다.

BOB 200ppm미만인 가정하수는 단순히 저류하는 것만으로도 100ppm미만으로 할수 있는데 이것을 본 고안으로 처리하면 쉽게 BOD 20ppm이하로 할 수 있다.

기타 활성오니 처리수를 본 고안으로 간단히 재처리함으로써 BOD와 SS를 대폭 줄일 수 있는 등 그 응용 범위가 매우 넓다.

Claims (1)

1. 하단이 개방된 유입실(2)와 하단이 밀폐된 유출실(3)을 그 상단이 연통되게 접합하며 유출실(3)과 유입실(2)을 순환기포펌프관(6)으로 연결하고 부상여재를 충전한 다음 원수탱크(4)내에 놓은 부상여재 연속 생물여과장치