KR20030037454A

KR20030037454A - 오폐수 처리 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030037454A
Application number: KR1020010068489A
Authority: KR
Inventors: 신동천
Original assignee: (주)동호이씨엠
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2003-05-14
Also published as: KR100402289B1

Abstract

본 발명은 오폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 그 구성은 유입된 오폐수가 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 부패조(20)와, 이 부패조(20)에서 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 수압에 의해 자연 유입시켜 오폐수를 상부로 월류시키는 과정에서 생물막여재(22)를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 생물막여과조(24) 및 상기 미생물 반응에 의해 정화된 오폐수를 고농도의 미생물과 반응시키고 중공사막(26)의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 폭기 및 막분리조(28)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 따라서, 유량조종과 폭기 및 막분리 기능이 폭기 및 막분리조(28)에서 동시에 수행될 수 있도록 하여 시설 규모가 최소화되고, 폭기 및 막분리조(28)의 중공사막(26)이 별도의 시설에 의해 보호되게 함으로써 중공사막(26)의 오염을 방지할 수 있도록 하며, 각각의 조로 이송되는 오폐수가 자연유하에 의해 이루어짐으로써 장치의 제조비용 내지 전력사용비용이 절감되도록 하는 효과를 얻는다.

Description

오폐수 처리 방법 및 장치{Method and apparatus for treatment of sewage and waste-water}

본 발명은 오폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오폐수를 혐기분해 처리시키고 미생물에 의해 오염물질을 제거한 후 오폐수를 막분리 배출시키는 일련의 과정이 단일화되도록 하고 이에 따라 부대비용이 절감되도록 하는 오폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 오폐수의 처리는 물리적 처리법, 화학적 처리법 및 생물학적 처리법으로 크게 구분된다. 여기서, 물리적 처리방법은 스크린, 침전, 부상, 여과, 흡착 등의 단위조작을 통하여 오염물을 제거하는 방법이고, 화학적 처리방법은 화학적 산화/환원, 화학침전, 살균, 응집, 소각 등의 단위 화학반응을 통하여 오염물을 제거하는 방법이다. 그리고, 생물학적 처리방법은 생물에 의해서 분해 가능한 유기물을 미생물, 식물 등을 이용하여 제거하는 방법이다.

상기 생물학적 처리방법중에서 중공사막을 이용한 오폐수 처리공법은 유기물질이나 부유물질 뿐만 아니라 탈인, 탈질소, 대장균 등 고도의 오폐수 처리가 가능한 공법이다.

이러한 막분리 공법을 이용한 오폐수 처리장치 중 도 1에서 나타낸 종래 기술의 오폐수 처리장치는 오폐수가 유량조정조(10)에 유입되면서 계량조(11), 폭기조(14), 폭기 및 막분리조(15), 처리수조(16), 소독방류조(17)를 차례로 거쳐 처리되는 오폐수 처리공정과, 상기 계량조(11)의 일부 오폐수를 유량조정조(10)로 되돌리는 오폐수재순환공정, 상기 폭기 및 막분리조(15)의 슬러지를 오니농축저류조(18)에 저장하면서 상등수를 유량조정조(10)로 되돌리는 상등수처리공정, 상기 처리수조(16)의 일부 처리수가 폭기 및 막분리조(15)의 중공사막(15a)을 역세하고 되돌리는 처리수순환공정을 포함하여 이루어지고, 유량조정조(10) 앞쪽에 침사조(8)와 스크린조(9)를 설치하여 일차적으로 협잡물질과 부유물질을 제거함으로써 유입수의 부유물질에 따른 수질저하를 방지할 수 있으며, 유량조정조(10)에서 유입되는 오수를 공기순환시킴으로써 유입수질을 균등화시킬 수 있도록 한다.

미설명 부호 40은 흡인펌프를 나타낸 것이다.

그러나, 이러한 종래 기술의 오폐수 처리장치는 여러 단계의 조로 구성되어 있으며, 특히 유량조정과 폭기 및 막분리를 별도의 조로 나누어 수행했기 때문에 시설 규모가 커지고, 다음 공정으로 오폐수를 이송시키기 위한 이송펌프(19)가 마련되어 있기 때문에 장치의 제조비용 내지 전력사용비용이 상승하게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다. 그리고, 상기 침사조(8)와 스크린조(9)에서 완전히 제거되지 않은 채 폭기 및 막분리조(15)로 유입된 머리카락 등 협잡물질이나 부유물질에 의해 중공사막(15a)의 단락이나 파손이 생겨 처리수의 수질악화나 송풍기(15b)의 풍압 및 풍량의 효율화가 이루어지지 않으며 막의 오염만 증가하여 처리수량의 저하 등 막오염으로 인한 막의 수명 단축 요인이 발생하였다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 유량조종과 폭기 및 막분리 기능이 폭기 및 막분리조에서 동시에 수행될 수 있도록 하여 시설 규모가 최소화되고, 폭기 및 막분리조의 중공사막이 별도의 시설에 의해 보호되게 함으로써 계량조와 침전조를 제거하는 동시에 중공사막의 오염을 방지할 수 있도록 하며, 각각의 조로 이송되는 오폐수가 자연유하에 의해 이루어짐으로써 이송펌프가 제거되어 장치의 제조비용 내지 전력사용비용 등이 절감되도록 하는 오폐수 처리 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 오폐수 처리 장치를 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치를 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치 중 중공사막 후레임 보호커버를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치 중 중공사막 후레임 보호커버의 내부를 나타낸 측단면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

8 : 침사조9 : 스크린조

10 : 유량조정조11 : 계량조

12 : 침전조13 : 집수조

14 : 폭기조15 : 폭기 및 막분리조

15a : 중공사막15b : 송풍기

16 : 처리수조17 : 소독방류조

18 : 오니농축저류조19 : 이송펌프

20 : 부패조22 : 생물막여재

24 : 생물막 여과조26 : 중공사막

28 : 폭기 및 막분리조30 : 통로

32 : 후레임커버32a : 공기주입구

32b : 처리수배출구34 : 후레임망

36 : 송풍기38 : 이송웨어

40 : 흡인펌프42 : 견인고리

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오폐수 처리 방법은 최선단의 부패조로 유입된 오폐수가 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 단계와, 상기 부패조에서 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 상기 부패조에 연이어 일체로 형성되는 생물막여과조로 수압에 의해 자연 유입시켜 오폐수를 상부로 월류시키는 과정에서 생물막여재를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 단계 및 상기 미생물 반응에 의해 정화된 오폐수를 상기 생물막여과조에 연이어 일체로 형성된 폭기 및 막분리조에서고농도의 미생물과 반응시키고 중공사막의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 방법에 있어서, 상기 각 단계로의 오폐수 이송이 인위적이고 강제적인 관로 및 펌프에 의하지 않고 자연유하에 의해 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치는 유입된 오폐수가 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 부패조와, 이 부패조에서 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 수압에 의해 자연 유입시켜 오폐수를 상부로 월류시키는 과정에서 생물막여재를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 생물막여과조 및 상기 미생물 반응에 의해 정화된 오폐수를 고농도의 미생물과 반응시키고 중공사막의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 폭기 및 막분리조를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치에 있어서, 상기 각 조들은 서로 연이어 일체로 형성됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치에 있어서, 상기 생물막 여과조와 폭기 및 막분리조 사이에는 오폐수를 이송시키기 위한 이송웨어가 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치에 있어서, 상기 폭기 및 막분리조는 상기 부패조나 생물막여과조에 비해 깊고 넓게 형성함으로써 유량조정조의 기능을겸하도록 함이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치에 있어서, 상기 폭기 및 막분리조내에는 중공사막을 보호하기 위한 후레임망 및 후레임커버가 설치됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4에서 나타낸 것과 같이, 본 발명에 따른 오폐수 처리 장치는 유입된 오폐수를 혐기분해 처리하는 부패조(20)와, 생물막여재(22)가 설치된 생물막여과조(24)와, 중공사막(26)이 설치된 폭기 및 막분리조(28)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 부패조(20)는 유입된 오폐수가 체류하는 동안 비중차에 의해 하부 침적물 및 상부 부유물로 분리, 혐기처리되도록 하며 생물막여과조(24)와의 사이 벽 중간 지점에는 비교적 깨끗한 상등수만을 생물막 여과조(24)로 이송시키기 위한 통로(30)가 형성되어 있다.

상기 생물막 여과조(24)는 통로(30)를 통해 부패조(20)로부터 이송된 오폐수가 상방으로 월류되도록 하는 것으로, 그 내부에는 이 월류 과정에서 협잡물질 등 이물질이 여과되는 동시에 오염물질처리 기능을 수행하는 미생물이 부착된 생물막여재(22)가 설치되어 있다.

상기 폭기 및 막분리조(28)는 생물막 여과조(24)로부터 이송된 오폐수를 정화시키기 위해 고농도의 미생물(8,000~15,000mg/l)을 증식시키는 것으로, 상기 부패조(20) 및 생물막 여과조(24)보다 수심을 깊게 하거나 용량을 증가시켜 유량조정 기능을 수행할 수 있도록 대용량으로 형성되어 있다.

그리고, 상기 폭기 및 막분리조(28)는 그 내부의 중공사막(26)을 협잡물질이나 부유물질 등으로부터 보호하기 위해 사방으로 밀폐형 후레임커버(32)가 씌워지고 그 상하방으로 망사형상의 후레임망(34)이 장착되어 있다. 여기서, 후레임커버(32)의 일측 하단부에는 송풍기(36)의 공기를 주입시키기 위한 공기주입구(32a)가 형성되어 있고, 그 상단부에는 처리수를 배출시키기 위한 처리수배출구(32b)가 마련되어 있다. 미설명 부호 42는 견인고리를 나타낸 것이다.

그리고, 상기 생물막 여과조(24)와 폭기 및 막분리조(28) 사이에는 생물막여재(22)를 통과한 오폐수를 이송시키기 위한 이송웨어(38)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 폭기 및 막분리조(28)의 인접 외부에는 폭기 및 막분리조(28)내 미생물의 내생호흡에 필요한 산소를 공급하기 위한 송풍기(36)가 설치되어 있고, 그 측부에는 폭기 및 막분리조(28)에서 처리된 오폐수가 중공사막(26)을 통해 외부의 방류조(미도시)로 방류되도록 하는 흡인펌프(40)가 마련되어 있다.

이러한 구성의 오폐수 처리 장치에 의한 오폐수 처리 방법을 살펴보면 다음과 같다.

우선 자연유하에 의해 부패조(20)로 유입된 오폐수가 이 부패조(20)내에서 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 단계를 거치며, 이 혐기분해 처리된 부패조(20)의 오폐수 중 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 상기 부패조(20)와 연이어 일체로 형성된 생물막여과조(24)로 수압에 의한 자연유하에 의해 이들 사이의 통로(30)를 통해 이송되고 이 생물막 여과조(24)의 생물막여재(22)를 통과하여 상부로 월류되는 과정에서 생물막여재(22)를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 단계를 거치며, 상기 미생물 반응에 의해 일부 정화된 오폐수를 이송웨어(38)를 통한 자연유하에 의해 이 생물막여과조(24)에 연이어 일체로 형성된 폭기 및 막분리조(28)로 이송시키고 이 폭기 및 막분리조(28)에서 고농도의 미생물과 반응시키며 중공사막(26)의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 단계를 거친 후 방류조(미도시)로 방류됨으로써 오폐수의 처리가 완료된다.

한편, 이러한 일련의 오폐수 처리과정 중, 부패조(20)내에서는 상부 부상한 식물성 유지 성분이 장시간 체류되는 동안 혐기성 미생물에 의해 분해되고, 폭기 및 막분리조(28)내로 유입된 오폐수는 BOD 및 SS 모두 5PPM 이하로 처리되고 질소, 인, 대장균이 동시에 처리될 수 있으며, 외부의 송풍기(36)를 이용하여 미생물의 내생호흡에 필요한 산소가 공급된다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 오폐수 처리 방법 및 장치는 유량조종과 폭기 및 막분리 기능이 폭기 및 막분리조에서 동시에 수행될 수 있도록 하여 시설 규모가 최소화되고, 폭기 및 막분리조의 중공사막이 별도의 시설에 의해 보호되게 함으로써 계량조와 침전조를 제거하는 동시에 중공사막의 오염을 방지할 수 있도록 하며, 각각의 조로 이송되는 오폐수가 자연유하에 의해 이루어짐으로써 이송펌프가 제거되어 장치의 제조비용 내지 전력사용비용이 절감되도록 하는 효과를 얻는다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

최선단의 부패조로 유입된 오폐수가 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 단계;

상기 부패조에서 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 상기 부패조에 연이어 일체로 형성되는 생물막여과조로 수압에 의해 자연 유입시켜 오폐수를 상부로 월류시키는 과정에서 생물막여재를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 단계; 및

상기 미생물 반응에 의해 정화된 오폐수를 상기 생물막여과조에 연이어 일체로 형성된 폭기 및 막분리조에서 고농도의 미생물과 반응시키고 중공사막의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 단계;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오폐수 처리 방법.
제1항에 있어서, 상기 각 단계로의 오폐수 이송이 인위적이고 강제적인 관로 및 펌프에 의하지 않고 자연유하에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 상기 오폐수 처리 방법.
유입된 오폐수가 체류되는 동안 비중차에 의해 하부침전 및 부상하고 이 하부침전 및 부상한 침전물 및 부상물질을 각각 혐기분해 처리하는 부패조;

상기 부패조에서 수심 중간지점의 비교적 깨끗한 상등수를 수압에 의해 자연 유입시켜 오폐수를 상부로 월류시키는 과정에서 생물막여재를 통과하면서 충전된 메디아에 부착된 혐기성 미생물에 의해 오폐수의 오염물질을 일부 제거하는 생물막여과조; 및

상기 미생물 반응에 의해 정화된 오폐수를 고농도의 미생물과 반응시키고 중공사막의 필터링에 의해 오염물질을 완전히 제거시키는 폭기 및 막분리조;

를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 오폐수 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 각 조들은 서로 연이어 일체로 형성됨을 특징으로 하는 상기 오폐수 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 생물막 여과조와 폭기 및 막분리조 사이에는 오폐수를 이송시키기 위한 이송웨어가 설치됨을 특징으로 하는 상기 오폐수 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 폭기 및 막분리조는 상기 부패조나 생물막여과조에 비해 깊고 넓게 형성함으로써 유량조정조의 기능을 겸하도록 함을 특징으로 하는 상기 오폐수 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 폭기 및 막분리조에는 중공사막을 보호하기 위한 후레임망 및 후레임커버가 설치됨을 특징으로 하는 상기 오폐수 처리 장치.