KR20040014182A

KR20040014182A - 식물과 생물막을 이용한 중금속 폐수처리장치

Info

Publication number: KR20040014182A
Application number: KR1020030033878A
Authority: KR
Inventors: 양기해
Original assignee: 양기해
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-02-14

Abstract

본 발명은 포플러나 해바라기 등 중금속을 처리할 수 있는 식물을 이용하여 폐수를 처리하는 폐수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중금속, 유기물, N및 P 등을 상하 한 쌍을 이루면서 반복적으로 상하 적층되는 다단적층식으로 포플러나 해바라기 등이 식종된 식물막접촉조와 하단의 생물막접촉조를 이용하여 순환정화함으로써 폐수의 정화효율을 현저히 증대시키면서 콤팩트화를 이루어 설치 부지를 최소화한 폐수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 오염된 토양에 위의 폐수처리장치의 식물막접촉조와 생물막접촉조를 통과하여 낙하하는 순환수를 오염된 토양에 살수하여 중금속을 제거하여 토양을 복원할 수 있는 폐수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 PP·PE섬유 및 분해 가능한 식물섬유생물막 등을 이용하여 폐수를 정화하는 폐수처리장치에 있어서, 포플러나 해바라기등의 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 이용하여 낙하하는 폐수를 정화한 후, 폐수수집조(12)의 폐수를 생물막반응조(10)로 이송시키는 폐수공급배관(4)과; 상기 생물막반응조(10)의 정화폐수를 집수하여 침강되는 폐수 슬러지를 제1슬러지배출관(6)을 통해 배출하는 침전조(7)와; 제1순환펌프(8)를 이용하여 상기 침전조(7)의 상등수를 제1,2순환배관(11,5)을 통해 상기 생물막반응조(10)로 순환시키는 폐수순환부(9)와; 상기 제2순환배관(5)으로부터 공급되는 폐수를 다수의 제1노즐(1-1)을 통해 상기 생물막반응조(10)의 상부로 살수하는 제1노즐배관(1)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치를 제공한다.

그리고 위의 폐수처리장치에서 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 통과하여 낙하하는 순환수를 공급배관(16)으로 제2노즐(17-1)을 통해 오염된 토양(18)위에 살수하는 제2노즐배관(17)과; 오염된 토양(18)을 통과하여 낙하하는 폐수를 집수하여 침강되는 폐수 슬러지를 제2슬러지배출관(23)을 통해 배출하는 집수조(19)와; 집수조(19)의 폐수를 제3순환배관(20)과 제4순환배관(22)으로부터 공급되는 폐수를 다수의 제1노즐(1-1)을 통해 상기 생물막반응조(10)의 상부로 살수하는 제1노즐배관(1)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치를 제공한다.

Description

식물과 생물막을 이용한 중금속 폐수처리장치{A heavy wastewater treatment apparatus used plant and biofilm}

포플러나 해바라기 등의 식물을 이용하여 중금속등이 함유된 폐수에서 중금속, N 및 P을 제거시키고 생물막을 이용하여 유기물을 제거하는데 그 목적이 있다.

또한 중금속 등으로 오염된 토양에서 중금속을 제거하여 토양을 복원할 수 있는 폐수처리장치를 제공:함에 그 목적이 있다.

본 발명은 자연포기에 의한 폐수처리장치에 관한 것이다.

수처리방법 중 자연포기에 의한 방법으로는 폐수처리장치(특허 제 0336262호), 다단폐수처리장치, 자연포기에 의한 다단식 생물막접촉장치 등이 있으며 위의 방법들은 제1순환펌프를 이용하여 반응장치의 상부에 설치된 제1살수노즐을 통하여 오폐수 및 순환수를 다단으로 설치된 반응장치에 살수하여 여러 가지 형태로 이루어진 생물막반응조에 의하여 오폐수를 처리하는 방법이다. 이러한 오폐수처리방법은 자연포기에 의하여 전력비를 절감하고 순환비의 조절로 인하여 오폐수처리효율을 향상시키는 방법들이나 중금속이 함유된 폐수에서 중금속을 처리하는데 어려움이 있다.

본 발명은 중금속등이 함유된 오폐수를 포플러나 해바라기 등의 식물이 식종된 식물막접촉조와 상하 한 쌍을 이루면서 반복적으로 상하적층되는 다단적층식의 생물막접촉조를 이용하여 순환 정화함으로써 폐수의 정화효율을 증대시키고 중금속, 유기물, N 및 P을 제거하면서 콤팩트화를 이루어 설치 부지를 최소화한 폐수처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 위와 같은 방법을 오염된 토양에 적용하여서 토양 속에 있는 중금속, N및 P등을 제거하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 따른 식물을 이용한 중금속 폐수처리장치를 나타내는 구성도

도2는 본 발명에 따른 폐수처리장치 중 중간막을 나타내는 평면도이다.

도3은 본 발명에 따른 폐수처리장치를 오염된 토양에 응용한 것을 나타내는 구성도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1: 제1노즐배관 1-1: 제l노즐 2: 식물막접촉조 3: 생물막접촉조 4: 폐수공급배관 5: 제2순환배관 6: 제1슬러지배출관 7: 상기침전조 8: 제1순환펌프 9: 폐수순환부 10: 생물막반응조 11: 제1순환배관 12: 폐수수집조 13:폐수공급펌프 15: 중간막 15-1: 배출구 16: 공급배관 17: 제2노즐배관 17-1:제2노즐 18: 오염된 토양 19: 집수조 20: 제3순환배관 21: 제2순환펌프 22:제4순환배관 23: 제2슬러지배출관

본 발명은 생물막법에 의한 수처리에 있어서 반복적으로 상하적층된 상태로 내장되는 PP ·PE섬유 및 분해 가능한 식물섬유 등에 포플러나 해바라기 등이 식종된 식물막접촉조와 생물막접촉조를 이용하여 낙하하는 폐수를 정화한 후, 침전조로 배출하는 생물막반응조와; 상기 생물막반응조의 정화폐수를 집수하여 침강되는 폐수 슬러지를 제1슬러지배출관을 통해 배출하는 침전조와; 순환펌프를 이용하여 상기 침전조의 상등수를 제1,2순환배관을 통해 상기 생물막반응조로 순환시키는 폐수순환부와; 상기 제2순환배관으로부터 공급되는 폐수를 다수의 제1노즐을 통해 상기 생물막반응조의 상부로 살수하는 제1노즐배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치를 제공한다.

도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 폐수처리장치에서 생물막반응조(10)에는 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)가 상하 한 쌍을 이루면서 반복적으로 상하적층되는 다단적층식 구조로 구성되어 있다.

이 때, 식물막접촉조(2)에는 PP ·PE섬유 및 식물섬유 등을 사용하여서 포플러나 해바라기등을 식종하여 식물막을 형성하게 된다.

또한 생물막접촉조(3)에는 기존에 상용되고 있는 섬모형 유동상 접촉여재 즉, 가지처럼 늘어지게 형성된 섬모에 생물막을 형성시키게 된다. 또한 접촉재는 일반적으로 사용하고 있는 PE, PP, PVC 등의 접촉재와 활성탄, 규조토, 자갈 등을사용할 수도 있다.

특히, 도2에 도시한 바와 같이 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)의 하부측에 마련된 중간막(15)에는 다수의 배출구(15-1)가 형성되어 있는데, 낙하되는 폐수가 배출구를 통해 배출되는 과정에서 낙차에 의해 충돌되면서 주위로 살수가 이루어져 섬모의 생물막과 접촉이 이루어지도록 구성되어 있다.

이처럼, 만들어지는 식물막접촉조(2)는 제1노즐배관(1)의 제1노즐(1-1)로부터 살수되는 순환폐수로부터 섬유에 식종된 포플러나 해바라기 등의 식물에 의해서 중금속, N 및 P을 처리하게 되고, 생물막접촉조(3)는 낙하 중 낙차에 의해 중간막(15)에 충돌되면서 주위로 살수되는 폐수를 섬모상의 생물막을 이용하여 유기물을 제거하고 다시 정화 처리하게 된다.

그리고 생물막반응조(10)에서는 다단적층식의 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 거친 정화폐수를 침전조(7)로 낙하시키게 되며 폐수 중의 슬러지가 자연 침전되면서 제1슬러지배출관(6)을 통해 외부로 배출되도록 구성되어 있다.

또한, 폐수수집조(12)에 수집된 폐수는 폐수공급펌프(13)에 의해 식물막접촉조(2)에 폐수를 공급한다.

특히, 어느 정도 슬러지침전이 이루어지거나 생물막반응조(10)를 거치면서 정화된 침전조(7)의 상등수는 제1순환펌프(8)의 펌핑작용에 의해 제1,2순환배관(11,5)을 통해 제1노즐배관(1)으로 압송되어지게 된다.

그리고 생물막반응조(10)의 상부에 설치되는 제1노즐배관(1)은 제2순환배관(5)과 폐수공급배관(4)를 통해 압송된 순환수와 폐수를 다수의제1노즐(1-1)을 통해 생물막반응조(10)의 상부로 살수하게 된다.

한편, 본 발명에 다른 폐수처리장치는 생물막반응조(10)내에 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)가 상하 한 쌍을 이루면서 반복적으로 상하적층되는 다단적층식구조로 내장됨으로써 폐수 내에 있는 중금속, 유기물, N 및 P을 제거하고 폐수의 정화효율을 현저히 증대시키면서 콤팩트화를 이루어 설치 부지를 최소화 할 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 폐수처리장치는 폐수가 자연 낙하과정에서 정화함으로써 송풍기와 같은 산소공급장치가 불필요하게 된다.

또한 위의 폐수처리장치를 오염된 토양에 적용하여도 중금속을 제거하는 효과를 볼 수 있다.

상세히 설명하면 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 통과하여 낙하하는 순환수를 공급배관(16)을 통해서 제2노즐배관(17)의 제2노즐(17-1)로부터 오염된 토양(18)에 살수한다.

그리고 오염된 토양(18)을 거친 폐수를 집수조(19)로 낙하시키게 되며 폐수중의 슬러지가 자연 침전되면서 제2슬러지배출관(23)을 통해서 외부로 배출되도록 구성되어 있다.

또한 집수조(19)에 수집된 폐수는 제3,4순환배관(20,22)을 통해 제1노즐배관(1)으로 압송되어지게 된다.

그리고 생물막반응조(10)의 상부에 설치되는 제1노즐배관(1)은 제4순환배관(22)을 통해 압송된 폐수를 다수의 제1노즐(1-1)을 통해생물막반응조(10)의 상부로 살수하게 된다.

본 발명은 포플러나 해바라기 등의 식물에 의한 중금속 제거 작용을 이용하여 폐수 내의 중금속, 유기물, N 및 P을 효과적으로 제거하는데 사용할 수 있고 또한 본 발명은 폐수의 정화효율을 현저히 증대시키면서 콤팩트화를 이루어 설치 부지를 최소화 할 수 있고, 폐수가 자연 낙하과정에서 정화함으로써 송풍기와 같은 산소공급장치가 불필요한 효과를 제공하게 된다.

또한 이장치를 오염된 토양에 적용할 경우에도 토양 속에 있는 중금속을 제거하는 효과를 볼 수 있다.

Claims

식물과 생물막을 이용하여 폐수를 정화하는 폐수처리장치에 있어서,

식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 이용하여 낙하하는 폐수를 정화한 후, 침전조(7)로 배출하는 생물막반응조(10)와;

정화폐수를 집수하여 침강되는 폐수슬러지를 제1슬러지배출관(6)을 통해 배출하는 침전조(7)와;

제1순환펌프(8)를 이용하여 침전조(7)의 상등수를 제1,2순환배관(11,5)을 통해 상기 생물막반응조(10)로 순환시키는 폐수순환부(9)로 구성되는 것을 특징으로 하는 중금속 폐수처리장치.
1항에 있어서, 생물막접촉조(3)를 다단으로 하여서 처리효율을 조절 할 수 있는 폐수처리장치.
1항에 있어서, 식물막접촉조(2)와 생물막접촉조(3)를 통과하여 낙하하는 순환수를 오염된 토양(18)에 공급하는 공급배관(16)과;

오염된 토양(18)을 거친 폐수를 집수하여 침강되는 폐수슬러지를 제2슬러지배출관(23)을 통해 배출하는 집수조(19)와;

공급배관(16)을 통해서 공급되는 폐수를 다수의 제2노즐(17-1)을 통해 오염된 토양(18)으로 살수하는 제2노즐배관(17)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장치.