KR200362634Y1 - 하수 및 오/폐수 고도처리용 메디아 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수 및 오/폐수를 고도처리할 때 사용하는 메디아에 관한 것으로써, 종래의 일반 접촉여재는 질소와 인(T-P)의 처리효율이 떨어지고 선 고안의 접촉여재는 기존 폐비닐에 부착된 모래나 불순물, 수분함량이 일정치 않아 용융점이 각기 다르고, 설치작업이 까다로워 시간과 인력 및 설치비용이 과다하게 소모되는 문제점이 있다.

이에 따라 본 고안은 오/폐수를 정화처리하는 메디아를 구성함에 있어서, 폐비닐 미립자(Granule)나 폐비닐 보풀(Fluff)의 주재료와; 마사토와 볏짚이 70:30 비율로 가열없이 혼합되고 수분 함량이 10% 인 부재료;를 서로 혼합 용융시켜서 고다공질성의 "∧형" 또는 "코일형"으로 성형하여 된 것으로서, 이러한 본 고안의 메디아는 미생물의 부착과 탈리 현상이 주기적으로 매우 자연스럽게 이루어지므로 오/폐수의 BOD, SS, COD 처리 뿐만 아니라 일반 접촉여재로 제거가 잘 안되는 T-N(질소), T-P(인)의 제거효율이 뛰어나 고도의 정화처리가 가능한 효과가 있다.

Description

하수 및 오/폐수 고도처리용 메디아{Media for advanced treatment of foul water and dirty/waste water}

본 고안은 하수 및 오/폐수를 고도처리할 때 사용하는 메디아에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 폐비닐 미립자(Granule)와 폐비닐 보풀(Fluff)을 주재료로 하고 마사토와 볏집을 부재료로 하여 혼합 용융시킨 것으로서 제품의 고다공질성 성능을 높여 고품질의 정화 처리를 할 수 있는 하수 및 오/폐수 고도처리용 메디아에 관한 것이다.

일반적으로 각종 오수와 산업 및 축산폐수(이하 오/폐수라 칭함), 생활하수및 하천수(이하 하수 라 칭함) 등은 환경오염을 방지하기 위하여 항상 정화처리를 하여 BOD(생물학적 산소요구량)을 최대한 낮춘 상태로 방류하여야만 관련 법규에 저촉되지 않으며, 이를 위해 하수 및 오/폐수의 정화된 물이나 생활하수가 방류되어 모이는 하천의 수질 역시 오염되는 것을 방지하기 위해서는 나름대로 정화 처리를 하여야만 한다.

그리고 오/폐수나 하수를 처리함에 있어 각 업소에서 혹은 각 가정에서 배출되는 오/폐수나 하수속에는 질소(T-N)와 인(T-P)이 다량 함유되어 있어서 가끔씩 부영양화로 인한 호소 또는 해역에 적조현상을 초래하고 있는 실정에 처해있어 방류수의 수질기준이 점차적으로 강화되고 있는 실정이며, 이는 앞으로 더욱 강화되어 가고 있는 추세에 있다.

하수처리장에는 1996년부터 질소(T-N)와 인(T-P)을 규제하고 있고, 앞으로는 오수처리에 까지 적용될 전망이며, BOD(생물학적 산소요구량) 및 SS 와 질소 및 인(T-P)이 서로 관계없다고 해석할 수도 있겠으나 수질 분석결과는 BOD와 SS가 높으면 질소와 인(T-P)도 동시에 상승한다.

따라서, 기존의 활성 슬러지 등의 처리공정은 질소나 인(T-P) 같은 영양물질을 제거하기 위하여 과다한 폭기조 용량을 필요로 하며, 급격한 부하변동에 대처하는 능력에 한계가 있으며, 처리시스템의 운전과 유지 관리에 난점이 많다고 할 수 있다.

또한 근본적으로 생물학적 오/폐수나 하수처리에 있어 최종 처리 효율과 성능의 향상은 미생물의 농도를 높게하여 줌으로서 최종 처리 효율을 향상시킬 수 있음은 널리 알려진 사실이라고 할 것이며, 이를 위해서는 폭기조 내 미생물 농도를 약 5,000mg/ℓ이상 유지시켜야 하는데 기존의 활성 슬러지 처리공정에서는 침전조에서의 미생물의 분리가 문제시되어 좋은 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결 보완하기 위한 방안으로 다양한 부착 성장 미생물을 이용하는 방법이 꾸준히 연구되어져 왔으나, 1999년 까지는 방류수의 수질 기준이 상수원 보호지역을 제외하고는 BOD 80mg/ℓ이하로 규제되어 오던 것이 2000년 부터는 10mg/ℓ이하로 점차적으로 강화되어 가고 있어 고도처리가 반드시 요구되는 실정이다.

따라서, 이를 해결하려면 메디아(접촉여재 또는 담체)를 사용하여 폭기조 내의 미생물 농도를 고도로 높여줌으로서 고도처리를 유도하는 공법을 택할 수 밖에 없다.

상기 메디아(담체)에 미생물을 고정하여 처리하는 생물막 공정은 메디아(담체) 표면에 다종, 다량의 미생물을 고정으로 유지하여 유입 수질 및 유량 변동에 강하고 빠른 성장속도를 얻을 수 있는 장점이 있어 바람직하다고 할 수 있다.

그런데 종래의 하수 및 오/폐수 정화처리에 일반적으로 사용되어온 접촉여재는 오수의 BOD, SS 처리시 사용하는 접촉여재이며, 이러한 접촉여재는 질소(T-N)와 인(T-P)을 처리하는 고도처리에서는 정화처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.

그리고 상기 미생물을 배양하기 위한 메디아(접촉여재)는 주로 폐비닐(PE), 폐마대(PP), 요구르트병 등 여러 종류를 이용하여 개발하고 있으며, 본원 출원인은 특허등록 제85936호(오,폐수,하수처리용 미생물 접촉여재와 그 제조방법) 및 실용신안등록 제268697호(오/폐수 및 하수와 하천의 정화처리용 미생물 접촉여재)를 등록받아 상기의 문제점을 개선함으로서 하수, 오/폐수의 고도처리시 양호하게 정화된 수질을 얻을 수 있었다.

상기 선 등록된 고안은 폐비닐(PE)을 주 재료로 하고 석분, 활성탄, 여과사 등을 부재료로 하여 이들을 고온에서 분쇄, 건조, 혼합, 분쇄한 후 수차례 용융시켜 불순물을 탄화, 압출 냉각시켜서 된 메디아(접촉여재)를 요지로 하고 있다.

그러나, 접촉산화공법을 이용한 고도처리일 때는 메디아가 가장 중요한 역할을 함에도 상기한 선 고안의 접촉여재는 기존 폐비닐에 부착되어 있는 모래나 불순물, 수분함량이 일정하지 않아 용융점이 각기 다르고, 설치작업이 까다로운 등 처리장에 적층 설치하는데 상당한 시간과 인력 및 설치비용이 과다하게 소모되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 접촉여재가 갖고 있는 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 고안의 목적은 제품의 고다공질성 성능을 높여 고품질의 정화 처리를 할 수 있는 하수,오/폐수 고도처리용 메디아를 제공하는데 있다.

이러한 본 고안은 상기 목적을 달성하기 위해 폐비닐의 파쇄ㆍ세척ㆍ탈수 후 약간의 가열상태를 거치는 처리공정때의 부산물인 미립자(Granule: 이하 "폐비닐 미립자" 라 칭함)와; 폐비닐의 파쇄ㆍ세척 및 탈수 과정을 거치는 처리공정때의 부산물인 보풀(Fluff: 이하 "폐비닐 보풀" 이라 칭함)을 주재료로 하고 마사토와 볏집을 부재료로 하여 혼합 용융시킨 다음 고다공질성 성능의 제품으로 성형하여 된 것으로서, 이와 같이 하면 고품질의 정화 처리를 할 수 있으므로 상기 목적을 효과적으로 달성할 수가 있다.

도 1 은 본 고안에 의해 만들어진 메디아를 일례로 보인 사시도

도 2 는 본 고안에 의해 만들어진 도 1 메디아의 측면도

도 3 은 본 고안에 의해 만들어진 메디아의 다른 예를 보인 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 메디아

이하, 본 고안의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 의해 만들어진 접촉여재를 일례로 도시한 사시도이고, 도 2 는 도 1 에서 표현된 본 고안의 접촉여재에 대한 측면도이며, 도 3 은 본 고안에 의해 만들어진 접촉여재의 다른 형태를 보인 사시도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 고안의 메디아(100)는 마사토와 볏짚이 70:30 비율로 가열없이 혼합을 하여 수분이 10% 함유된 상태의 부재료에 폐비닐 미립자(Granule)나 폐비닐 보풀(Fluff)을 주재료로 하고, 마사토와 볏집을 부재료로 하여 혼합 용융시킨 다음 고다공질성이면서 표면의 요철 공극부분이 심한 "∧형" 제품 또는 "코일형" 제품으로 성형한 것을 특징으로 하는 것이다.

이하에서는 상기한 본 고안의 접촉여재를 성형하는 과정을 공정단계에 따라 상세히 설명하기로 한다.

제1단계(주재료와 부재료의 준비단계)

주재료로는 폐비닐 미립자(Granule)나 폐비닐 보풀(Fluff)을 준비하고, 부재료인 마사토와 잘게 절단한 볏집을 준비한다. 이때, 부재료인 마사토와 볏집은 70:30으로 가열없이 혼합하되 수분이 10% 함유된 상태가 되게 준비한다.

제2단계(주재료와 부재료의 혼합 및 성형단계)

상기 주재료(폐비닐 미립자나 폐비닐 보풀)와 부재료(마사토와 볏집의 혼합물)를 70:30의 비율로 혼합한 후 고온의 간접열(500℃~600℃)이 가해지는 상태에서 통상의 "∧"형 또는 "코일형"의 형태로 메디아를 압출 용융한 것을 특징으로 한다.

여기서 접촉여재의 인장강도나 취성 및 공극율 등이 서로 유기적인 관계에 있으므로 상기 주재료와 부재료의 혼합비는 주변 상황에 따라 약간(±0.02)의 범위내에서는 변경하여도 무방하다.

그리고, 상기와 같이 주재료(폐비닐 미립자나 폐비닐 보풀)와 부재료(마사토와 볏집의 혼합물)의 혼합물로 만들어진 메디아는 고온의 간접열에 의해 탄화가 완벽히 이루어짐과 아울러 표면의 불규칙하면서도 고다공질이 최고조에 이르게된다.

본 고안의 메디아는 접촉 산화공법을 이용한 고도처리(BOD, SS, COD, T-N, T-P) 정화일 때 필수적인 미생물의 부착과 탈리가 자연적이면서도 주기적으로 매우 양호하게 이루어지며 5,000 이상의 MLSS를 유지하게 된다.

따라서 기존의 메디아는 미생물의 부착이 잘 안될 경우에는 탈리가 원할히 이루어지지 않고, 그 반대로 탈리가 원할히 이루어질 경우에는 미생물 부착이 잘 이루어지지 않는 단점이 있으나, 본 고안의 메디아는 이러한 종래의 문제점을 이상적으로 해소할 수 있는 것이다.

이러한 본 고안의 메디아는 고다공정성이 강하게 형성되어 이루어지며, 유입되는 하수나 오수에 함유된 BOD가 120 이상의 고농도이거나 80이하의 저농도로 유입되더라도 부하 변동에 대한 적응력이 강하게 제조되어 있고, 접촉산화공법에서 BOD, SS, COD, T-N(질소), T-P(인) 등을 고도처리할 때 필수조건인 미생물의 부착과 탈리가 자연적이면서도 주기적으로 이루어지므로 T-N(질소), T-P(인) 의 제거효율이 높게된다.

이상에서와 같이 본 고안에 의해 제조된 메디아는 폐비닐 미립자(Granule)나 폐비닐 보풀(Fluff)을 주재료로 하고 마사토와 볏집을 부재료로 하여 혼합 용융시킨 다음 고다공질성의 제품으로 성형된 것으로서, 미생물의 부착과 탈리 현상이 주기적으로 매우 자연스럽게 이루어지므로 오/폐수의 BOD, SS, COD 처리 뿐만 아니라 일반 접촉여재로 제거가 잘 안되는 T-N(질소), T-P(인)의 제거효율이 뛰어나 고도의 정화처리가 가능한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 오/폐수를 정화처리하는 메디아를 구성함에 있어서,

   폐비닐 미립자(Granule)나 폐비닐 보풀(Fluff)의 주재료와; 마사토와 볏짚이 70:30 비율로 가열없이 혼합되고 수분 함량이 10% 인 부재료;를 서로 혼합 용융시켜서 고다공질성의 "∧형" 또는 "코일형"으로 성형하여 된 것을 특징으로 하는 하수 및 오/폐수 고도처리용 메디아.