KR20040059127A - 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의고도처리방법 - Google Patents

복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의고도처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 관한 것으로서, 중/소형의 신설 하수 및 오폐수 처리장에 매우 적합하고, 표준활성슬러지법으로 적용된 기존의 하수처리장의 호기조에 간단히 증설할 수 있도록 다수의 복합담체가 충진된 여러개의 담체유니트를 원둘레방향을 따라 설치시킨 담체회전기와; 혐기조와 호기조순으로 이루어지는 하수 처리 시스템에서 호기조에 또는 호기조 및 혐기조에 상기 담체회전기를 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되게 설치하여, 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소와 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있도록 한 하수의 고도처리 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법{DMR:(Dai-ho Microbe Revolution)}
본 발명은 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 복합담체가 충진된 여러개의 담체유니트를 원둘레방향을 따라 설치시킨 담체회전기와, 혐기조와 호기조순으로 이루어지는 하수 처리 시스템중 호기조에 상기 담체회전기를 설치하여 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소와 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있도록 한 하수의 고도처리 방법에 관한 것이다.
통상적으로 생활하수 및 공장 오폐수 그리고 음식물쓰레기의 침전수, 가축분뇨, 기타 오염수등은 하천의 주된 오염원으로 작용하고 있는 바, 이러한 생활하수 및 오염수를 각 도시마다 갖추어진 하수처리장에서 정화 처리하여 해당 하천으로 방류시키고 있다.
각 도시마다 시공되는 하수처리장은 해당 도시에서 하루에 배수되는 하수량을 처리할 수 있는 규모로 설계 시공되고 있지만, 인구밀집도가 계속 증가할수록 배수되는 하수량은 증가하기 마련이고, 그에 비례하여 하수처리장의 규모도 대형화로 증축하여야 한다. 이러한 대규모 하수처리장의 증축 및 신축은 건설부지의 선정 그리고 예산 및 보상문제, 운영 및 전문요원의 확보 문제등이 복잡하게 얽혀 여러가지 어려움이 있다.
마찬가지로, 거주인구가 적은 중소규모의 도시에서도 하수처리장을 신축 건설하는데 예산 및 부지선정등 여러가지 어려움에 처해 있다.
그러나, 생활하수 및 각종 오염수를 처리하는 하수처리장은 하천 및 지하수의 오염 방지 그리고 하천 생태계의 보호등을 고려한다면 필수적인 설비 시설임은 분명하기 때문에 각 도시에 맞는 하수처리장의 건설은 꼭 이루어져야 한다.
여기서 기존의 하수처리시설 및 공법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 8은 기존의 A2/O(Anarobic/Anoxic Aerobic)공법을 나타내는 공정도로서, A/O(Air Products and Chemicals)공법에서의 혐기조와 호기조 사이에 무산소조를 설치하여 질소와 인을 동시에 제거하는 공법을 나타낸다. 기존의 A2/O 공법에서 F/M비는 0.15∼0.25kgㆍBOD/kgㆍMLVSSㆍ일(日)이고, 고형물 체류시간(SRT)는4 내지 7일이다. 수리학적 체류시간(HRT)은 혐기성 구간이 0.5∼1.5시간, 무산소조 구간이 0.5∼1.0시간, 호기성 구간이 3.5∼6.0시간이며, 폭기조의 MLSS는 평균 3,000∼5,000mg/ℓ로 유지된다.
이러한 기존의 A2/O 공법은 호기조로부터 탈질조의 순환 단계를 포함하고 있는데, 이때의 순환되는 유입수는 전체 유입수의 100∼300%에 달하고, 약 70%의 질소를 제거할 수 있지만, 인 제거율은 떨어지는 단점이 있으며, 또한 인을 고도 처리하기 위해서는 모래여과장치 또는 별도의 화학처리장치가 필요하고, 동절기에는 운용효율이 크게 떨어지는 단점이 있다.
첨부한 도 9는 기존의 MUCT(Modified Univrsity Cape Town)공법을 나타내는 공정도이다.
기존의 MUCT 공법은 상술한 A2/O 공법의 단점을 보완하기 위하여 무산소조를 제1무산소조와 제2무산소조로 분리하여 효율을 높인 공법으로서, 제1무산소조는 반송슬러지내의 질산염만을 감소시킬 수 있도록 하고, 제2무산소조는 질산화 구역으로부터 반송된 혼합액을 받을 때 휠씬 많은 양의 질산염을 받아 제거한다.
그러나 이와 같은 MUCT공법은 내부반송 펌프의 추가로 동력비 상승 및 유지관리가 복잡하고, 미생물 체류시간이 10∼30일로 다른 공법에 비하여 긴 단점이 있다.
첨부한 도 10은 기존의 VIP(Virginia Initiativ Plant)공법에 대한 공정도를 나타낸다.
기존의 VIP공법은 MUCT공법의 또 다른 변형으로 3단계 혐기조-무산소조-호기조의 다단계에서 무산소구역을 제공하며, 고형물 체류시간(SRT)은 5∼10일로 MUCT공법보다 짧고, 휠씬 높은 부하율에서 운전된다. 혐기조로 이송되는 혼합액은 마지막 무산소구역에서 이끌어낸다. 그러므로 인의 제거 능력이 높은 반면에 질소의 제거율이 다른 공법에 비하여 크게 떨어지는 단점이 있다.
첨부한 도 11은 기존의 DNR(Dae-woo Nutrient Removal)공법을 나타내는 공정도를 도시하고 있다.
기존의 DNR 공법은 A2/O공법의 단점을 보완하기 위하여 상술한 MUCT공법과 VIP공법의 장점인 반송슬러지내의 질산성 질소를 슬러지 저장조에서 탈질시켜 다음 단계인 혐기조에서 인 방출의 효율을 향상시킨 공법이다. 이 공법은 저농도의 유입수에 적합하고 질소 및 인의 제거율이 안정적인 장점이 있으나, 반응조가 너무 커서 체류시간이 길고 넓은 부지면적이 필요한 단점이 있다.
이와 같은 기존의 하수처리공법은 공통적으로 질소 및 인의 처리 제거에 중점을 두어, 건설비 상승 및 유지관리비의 상승을 초래하고, 유지관리 및 보수가 복잡하고 어려운 문제점을 야기시키고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 기존의 하수처리공법이 갖는 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 첫째, 중/소형의 신설 하수 및 오폐수 처리장에 매우 적합하고, 표준활성슬러지법으로 적용된 기존의 하수처리장의 호기조에 간단히 증설할 수 있고; 둘째, 호기조내에 다량의 복합담체를 효율적으로 충진시켜 질소와 인의 제거효율을 높일 수 있으며; 셋째, 복합담체의 흡착력에 의하여 슬러지의 적정한 탈리가 가능하고, 유입수의 농도가 기준치 이하 또는 그 이상으로 유입되더라도 유입수의 흐름 방향과 반대로 회전 가능하게 설치된 복합담체 충진형 담체회전기의 회전속도를 자동으로 조절하여 일정한 고도처리를 이룰 수 있으며; 넷째, 최소의 내부반송으로 인한 동력비 절감 및 복합담체의 우수한 흡착력으로 체류시간이 기존의 공법보다 짧고, 복합담체에 미생물의 이상 증식이나 저농도의 유기물을 함유한 원수의 유입으로 미생물 개체수의 감소를 막을 수 있고 유효적절하게 탈리량을 조절할 수 있도록 한 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명에서 사용되는 복합담체는 본원 출원인과 한국화학연구원이 공동출원(출원번호:10-2002-0058493)중인 것을 이용한 것으로서, 무기소재와 고분자를 포함한 유기소재를 기공형성제와 혼합한 후 성형하고, 반응하여 제조한 미생물 복합담체이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합담체가 충진된 담체회전기는: 전체 표면에 걸체 다수의 홀이 형성된 중공형의 외부하우징과; 상기 외부하우징의 내부에 격벽을 이루며 설치된 동일 길이의 내부하우징과; 상기 외부하우징과 내부하우징의 사이 공간에서 원둘레방향을 따라 배치되는 동시에 길이방향을 따라 여러개가 나열 배치되며, 전체 표면에 다수의 홀이 형성된 중공형의 담체유니트와; 상기 담체유니트의 내부에 충진된 다수의 복합담체와; 상기 외부하우징의 양측면에 부착된 회전축과; 상기 회전축에 연결된 구동수단과; 상기 구동수단의 구동을 제어하는 제어유니트로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 담체회전기를 하수처리시설의 호기조에 설치하되, 상기 외부하우징의 회전축을 호기조의 벽면에 수중베어링을 개재하여 장착시키고, 회전축의 일단은 외부에 설치된 구동수단과 연결되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 호기조에는 유입수의 농도를 측정하는 농도감지센서가 상기 제어유니트와 연결되어 설치되고, 이 제어유니트는 상기 구동수단에 속도제어신호를 보낼 수 있도록 연결된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 호기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 호기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 유입방향을 따라 다수개를 일렬로 수평으로 배치되며 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 질소의 유입농도가 높은 곳에서는 혐기조에 담체회전기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 담체회전기의 외부하우징에 개폐 가능한 도어를 장착하여, 그 내부에 배치된 담체유니트를 교체할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법은: 유입수가 침사지-최초침전지-혐기조-호기조-최종침전지를 순서대로 경유하여 이루어지는 하수의 고도처리방법에 있어서, 상기 호기조로 유입수가 유입됨과 함께 호기조에 수평방향으로 설치된 여러개의 담체회전기가 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전을 함으로써, 상기 담체회전기의 내부에 충진된 복합담체에 의하여 유입수의 유기물 분해 및 질산화 그리고 인의 섭취가 이루어지고, 이렇게 처리된 유입수는 재차 무산소조로 반송되지 않고 상기 최종침전지로 방류되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 질소의 유입농도가 높은 곳에서는 혐기조에도 담체회전기를 설치하여, 탈질효과를 최대한 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 담체회전기의 복합담체는 무기흡착소재 30∼80중량%, 융점이 200℃미만인 열가소성 수지 20∼70중량%, 점결제 1∼10중량% 및 수용출성 탄산염 1∼20중량%가 각각 함유된 다공성 미생물 고정화 유ㆍ무기복합담체를 이용한 것을 특징으로 한다.
상기 복합담체의 상세한 성분으로서, 무기흡착제는 제올라이트 4A분말, 코코넛 활성탄분말, 실리카겔분말이고, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌왁스분말이고, 상기 점결제는 나트륨 벤토나이트이며, 상기 탄산염은 탄산일수소나트륨분말로 제조된 것을 사용하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 내부를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 횡단면도,
도 4는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 종단면도,
도 5는 본 발명에 따른 담체회전기의 내부에 배치되는 복합담체가 충진된 담체유니트를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리를 위한 공정도,
도 7은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도 처리를 위한 다른 공정도,
도 8은 기존의 A2/O 공법을 나타내는 공정도,
도 9는 기존의 MUCT 공법을 나타내는 공정도,
도 10은 기존의 VIP 공법을 나타내는 공정도,
도 11은 기존의 DNR 공법을 나타내는 공정도,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 담체회전기 12 : 담체유니트
14 : 외부하우징 16 : 내부하우징
18 : 복합담체 20 : 홀
22 : 호기조 24 : 회전축
26 : 정역모터 28 : 제어유니트
30 : 도어 32 : 이격바
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명한다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 내부를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 담체회전기는 하수처리설비의 호기조에 설치되는 것으로서, 이 담체회전기에 충진되는 다수의 복합담체는 전술한 바와 같이 본원 출원인과 한국화학연구원이 공동출원(출원번호:10-2002-0058493)한 미생물 복합담체를 이용한다.
상기 담체회전기(10)의 골격 구조는 외부하우징(14)과 내부하우징(16)으로 구성되어 있는 바, 이 외부하우징(14)은 중공형의 원통 형상이고, 전체면에 걸쳐서 다수의 홀(20)이 등간격 또는 불균일한 간격으로 타공되어 형성되어 있으며, 바람직하기로는 소정의 부분에 여닫이 형태의 개폐 가능한 도어(30)가 부착되어 후술하는 담체유니트(12)의 교체를 용이하게 실시할 수 있게 된다.
또한, 상기 내부하우징(16)은 외부하우징(14)의 직경보다 작고 길이는 동일한 중공형태로서, 외부하우징(14)의 내부에서 내부 격벽의 기능을 하면서 중심축을 이루며 설치된다.
이때, 상기 외부하우징(14)과 내부하우징(16)의 종단면을 보면, 첨부한 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 외부 하우징(14)과 내부 하우징(16)의 사이 공간은 마치 원형의 고리 모양을 띠게 된다.
여기서, 상기 외부하우징(14)과 내부하우징(16)의 사이공간에 다수의 홀(20)이 타공되어 형성된 중공형의 원통 형상을 갖는 담체유니트(12)를 배치시키게 되는데, 도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이 원둘레방향을 따라 여러개의 담체유니트(12)를 서로 밀착시켜 배치시키고, 동시에 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이 외부 및 내부하우징(14,16)의 길이방향을 따라 여러개의 담체유니트(12)를 나열시켜 배치시킨다.
바람직하기로는, 상기 길이방향을 따라 나열된 담체유니트(12)들을 유입수의 내부유입 흐름을 좋게 하기 위하여 약간 이격시키는 것이 바람직하고, 이때의 이격수단으로 담체유니트(12)의 일측면에 이격바(32)가 일체로 성형되어, 각각의 담체유니트(12)가 도 3에 나타낸 바와 같이 이격바(32)에 의하여 용이하게 이격 배열된다.
특히, 상기 각각의 담체유니트(12)의 내부에는 전술한 복합담체(18)가 첨부한 도 5에 나타낸 바와 같이 조밀하게 충진된 상태이다.
한편, 상기 외부하우징(14)의 양측면에는 회전축(24)이 일체로 장착되어 있으며, 이 회전축(24)의 일측단은 정역모터(26)와 같은 구동수단과 연결되고, 이 구동수단은 전제 하수설비를 제어하는 제어유니트(28)에 연결되어진다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 담체회전기(10)는 하수처리설비중 호기조(22)의 내부에 회전 가능하게 설치하게 되는데, 도 6에 나타낸 바와 같이 여러개의 담체회전기(10)를 호기조(22)의 길이방향을 따라 수평이 되게 배열 설치하게 된다.
즉, 상기 담체회전기(10)는 호기조(22)로 유입되는 유입수의 흐름방향과 그 길이방향이 수직이 되도록 배열 설치되고, 특히 담체회전기(10)는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된다.
보다 상세하게는, 상기 담체회전기(10)의 외부하우징(14)의 양측면에 일체로부착된 회전축(24)중 하나는 호기조(22)의 일측 벽면에 수중베어링을 개재하여 장착되고, 다른 하나는 호기조(22)의 외부에 설치된 상기 모터감속기(26)의 회전축과 연결시키게 된다. 따라서, 모터감속기(26)의 회전속도에 따라 담체회전기의 회전속도가 조절될 수 있는 것이다.
한편, 상기 외부하우징(14)에 장착된 도어(30)를 열어서, 담체유니트(12)의 교체를 용이하게 실시할 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 설치된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
대개, 하수고도처리방법은 침사지-최초침전지-혐기조-무산소조-호기조-최종침전지를 순서대로 경유하여 이루어지는데, 본 발명의 하수처리방법은 상기 호기조(22)에 본 발명에 따른 복합담체(18)가 충진된 담체회전기(10)를 설치하여 슬러지의 탈리와 유기물의 분해를 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.
유입수가 침사지 및 최초침전지를 거쳐 혐기조에 유입되면 최종침전지의 슬러지 일부를 반송시킴과 함께 교반기를 이용하여 인의 방출이 이루어진 후, 호기조(22)로 이동하게 된다.
이때, 상기 호기조(22)에 여러개가 수평으로 나란하게 배열 설치된 담체회전기(10)가 호기조(22)로 유입되는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전 구동을 하게 되어, 결국 유입수는 담체회전기에 의한 흐름 저항을 받으면서 반대로 역류하는 동시에 위로 솟구치듯 섞이면서 공기와의 접촉이 더욱 효율적으로 일어나게 된다.
물론, 상기 담체회전기(10)의 회전 구동은 하수처리설비를 전체적으로 제어하는 제어유니트(28)의 신호에 따라 모터(26)가 구동되어 이루어진다.
한편, 상기 호기조(22)의 입구쪽에는 유입수의 농도를 측정하는 농도감지센서(BOD Meter)가 설치되어 있는 바, 농도감지센서에서 유입수의 농도(BOD)를 감지한 후, 그 신호를 상기 제어유니트(28)로 전송하게 되고, 이 제어유니트(28)는 상기 구동수단인 모터(26)에 속도제어신호를 보내게 된다.
즉, 호기조(22)로 유입되는 유입수의 농도가 과다 슬러지 부착과 함께 고농도로 감지되면 담체회전기(10)의 회전속도를 증가시키고, 유입수의 농도가 슬러지 미부착과 함께 저농도로 감지되면 담체회전기(10)의 회전속도를 감소시키는 속도 제어를 하게 된다.
또한, 상기 농도감지센서와 최종침전지의 슬러지 반송펌프와 연동되어 반송량을 자동 투입하게 된다.
이렇게 유입수의 농도에 따라 고속 또는 저속으로 담체회전기(10)가 회전하는 상태에서 유입수가 담체회전기(10)의 전체면에 형성된 홀(20)을 통하여 내부로 흐르게 되고, 동시에 담체회전기(10)의 내부에 배치된 여러개의 담체유니트(12)의 홀(20)을 통하여 내부로 흐르게 되며, 결국 각 담체유니트(12)의 내부에 충진된 복합담체까지 스며들게 된다.
이와 같이 담체유니트(10)의 내부에 충진된 복합담체(18)를 유입수가 통과하게 되면, 미생물의 서식 환경에 적합한 직경 50∼1,000㎛ 크기로 개/폐기공이 형성된 복합담체에 미생물이 부착되어 유입수와 반대방향으로 회전되므로 접촉효율이매우 크고, 오염 물질의 흡착력이 매우 우수하므로 유기물의 분해와 질소 및 인의 섭취가 용이하게 일어나게 된다.
한편, 기존의 하수처리방법은 모두 호기조의 처리과정을 마친 후, 유기물의 분해와 질소의 제거가 미흡하여 유입수를 무산소조로 반송시키고 다시 호기조로 유입시키는 공정을 반복 진행하였지만, 본 발명에서는 복합담체(18)를 통과한 유입수의 유기물 분해와 질소 및 인의 섭취가 극대화됨에 따라 기존과 같이 무산소조로 유입수를 반송시키는 공정이 필요없고, 유입수를 그대로 최종침전지로 방류시키게 된다.
실시예1
표준활성슬러지법으로 가동되고 있는 하수종말처리장을 선정하여 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 첨부한 도 6에 도시한 바와 같이 호기조에 설치하고, 5개월간(하절기+동절기) 최초침전지 후단에서 하수를 유입하여 운전하였다. 이때 유입하수는 75㎥/일 으로 유입시켜 처리하였고, 수리학적 체류시간은 1.7시간, 호기조는 4.6시간으로 모두 6.3시간이었으며, 최종침전지 슬러지를 15%로 반송 운전하였다.
또한, 평균 MLSS는 2,700∼3,200mg/ 조건이고, F/M비는 0.2∼0.4kgBOD/kgMLSSㆍd 이었다.
이러한 운전으로 처리된 처리수의 성분은 다음 표 1과 같고, 유입수와 처리수간의 처리결과를 비교한 분석표는 다음 표 2와 같다.
실시예2
표준활성슬러지법으로 가동되고 있는 하수종말처리장을 선정하여 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 첨부한 도 7에 도시한 바와 같이 혐기조와 호기조에 설치하고, 1개월간(동절기) 최초침전지 후단에서 하수를 유입하여 운전하였다. 이때 유입하수는 75㎥/일 으로 유입시켜 처리하였고, 수리학적 체류시간은 1.7시간, 호기조는 4.6시간으로 모두 6.3시간이었으며, 최종침전지 슬러지를 15%로 반송 운전하였다.
또한, 평균 MLSS는 2,700∼3,600mg/ 조건이고, F/M비는0.2∼0.4kgBOD/kgMLSSㆍd 이었다.
이러한 운전으로 처리된 처리수의 성분은 다음 표 3과 같고, 유입수와 처리수간의 처리결과를 비교한 분석표는 다음 표 4와 같다.
비교예
표준활성슬러지법에 의한 기존의 하수종말처리장(27,000톤/일)의 처리수 성분분석은 다음의 표 5와 같고, 유입수와 처리수의 처리결과 분석표는 다음의 표 6과 같다.
이때, 표준활성슬러지법으로 운영중이고, 포기조의 수리학적 체류시간은6∼8시간이었다
위의 실시예와 비교예에서 살펴본 바와 같이, 기존의 표준활성슬러지법과 본 발명에 따른 하수의 고도처리방법간의 처리효율을 비교해보면, 다음 표 7과 같다.
위 표 7에서 보는 바와 같이, BOD, COD, SS, T-N, T-P는 각각 95.0%, 88.8%, 96.7%, 75.5%, 97.9%의 처리효율로 나타나, 처리효율이 기존의 표준활성슬러지법에 비하여 상승함을 알 수 있었고, 또한 체류시간이 기존의 공법보다 짧게 나타남을 알 수 있었다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 의하면, 침사지-최초침전지-혐기조를 거쳐 호기조로 유입되는 유입수를 유입수의 유입방향과 반대로 회전 구동하는 담체회전기를 통과시키는 동시에 그 내부에 충진된 복합담체를 통과시킴에 따라, 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소 및 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있고, 유입수의 체류시간이 짧아 유입수의 처리효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 기존의 장치와는 달리 별도의 화학처리설비가 필요없어 시설단가가 저렴하며, 공정상 운전이 간단하므로 유지관리가 용이한 잇점이 있으며, 이에 본 발명의 담체회전기는 중/소형 신설 하수 및 오폐수 처리장에 유용하게 적용할 수 있다.
또한, 유입수의 농도가 기준치 이하 또는 그 이상으로 유입되더라도 복합담체가 충진된 담체회전기의 회전속도를 자동으로 조절하여 일정한 고도처리를 이룰 수 있다.
특히, 기존의 공정과는 달리 호기조를 통과한 유입수가 무산소조쪽으로 내부 반송되는 공정이 필요없어 동력비를 크게 절감할 수 있다.

Claims (10)

  1. 전체 표면에 걸체 다수의 홀이 형성된 중공형의 외부하우징과;
    상기 외부하우징의 내부에 격벽을 이루며 설치된 동일 길이의 내부하우징과;
    상기 외부하우징과 내부하우징의 사이 공간에서 원둘레방향을 따라 배치되는 동시에 길이방향을 따라 여러개가 나열 배치되며, 전체 표면에 다수의 홀이 형성된 중공형의 담체유니트와;
    상기 담체유니트의 내부에 충진된 다수의 복합담체와;
    상기 외부하우징의 양측면에 부착된 회전축과;
    상기 회전축에 연결된 구동수단과;
    상기 구동수단의 구동을 제어하는 제어유니트로 구성된 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 담체회전기를 하수처리시설의 호기조에 또는 호기조 및 혐기조에 설치하되, 상기 외부하우징의 회전축을 호기조의 벽면에 베어링을 개재하여 장착시키고, 회전축의 일단은 호기조를 관통하여 외부에 설치된 구동수단과 연결시킨 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 호기조에는 유입수의 농도를 측정하는 농도감지센서가 상기 제어유니트와 연결되어 설치되고, 이 제어유니트는 상기 구동수단에 속도제어신호를 보낼 수 있도록 연결된 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 호기조에 유입수의 농도(BOD)를 측정하는 농도감지센서와 최종침전지 반송펌프가 서로 연결되어 반송량을 자동으로 투입할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 호기조에 또는 호기조 및 혐기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 호기조에 또는 호기조 및 혐기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 유입방향을 따라 다수개가 일렬로 수평 배열되게 설치된 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 담체회전기의 외부하우징에 개폐 가능한 도어를 장착하여, 그 내부에 배치된 담체유니트를 교체할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기.
  8. 유입수가 침사지-최초침전지-혐기조-호기조-최종침전지를 순서대로 경유하여 이루어지는 하수의 고도처리방법에 있어서,
    상기 호기조로 유입수가 유입됨과 함께 호기조에 수평방향으로 설치된 여러개의 담체회전기가 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전을 함으로써, 상기 담체회전기의 내부에 충진된 흡착력이 매우 우수한 복합담체에 의하여 유입수의 유기물 분해 및 질산화 그리고 인의 섭취가 이루어지고, 이렇게 처리된 유입수는 재차 무산소조로 반송되지 않고 상기 최종침전지로 방류되고, 최종침전지의 슬러지를 일부 혐기조로 반송하는 동시에 교반기를 이용하여 인이 방출되도록 한 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 호기조외에 별도로 혐기조에도 복합담체가 충진된 담체회전기를 설치하여서, 질소의 유입농도가 높을시 탈질 효과를 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 담체회전기의 복합담체는 무기흡착소재 30∼80중량%, 융점이 200℃미만인 열가소성 수지 20∼70중량%, 점결제 1∼10중량% 및 수용출성 탄산염 1∼20중량%가 각각 함유된 다공성 미생물 고정화 유ㆍ무기복합담체를 이용하되, 상기 무기흡착제는 제올라이트 4A분말, 코코넛 활성탄분말, 실리카겔분말이고, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌왁스분말이고, 상기 점결제는 나트륨 벤토나이트이며, 상기 탄산염은 탄산일수소나트륨분말로 제조된 것을 이용한 것을 특징으로 하는 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법.
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KR102435314B1 (ko) * 2022-01-10 2022-08-23 주식회사 디에이치 미생물 고정화 유·무기 복합 담체 조성물 및 그의 제조 방법

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