KR20040088148A - 수처리시스템 및 수처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수처리시스템 및 수처리방법에 관한 것이다. 이 중, 수처리시스템에 있어서는, 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 상대적으로 깨끗한 하수만을 공급하는 필터링부와; 필터링된 상기 하수를 미생물처리하는 미생물처리부와; 미생물처리된 상기 하수를 여과하여 하상으로 방류하는 여과부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 비교적 간편한 방법에 의해 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링한 후, 미생물처리, 여과 및 하상방류할 수 있도록 함으로써, 하상을 깨끗하게 보존시킬 수 있다.

Description

수처리시스템 및 수처리방법{Wastewater disposal plant and wastewater disposal method}

본 발명은, 수처리시스템 및 수처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비교적 간편한 방법에 의해 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링한 후, 미생물처리,여과 및 하상방류할 수 있도록 함으로써, 하상을 깨끗하게 보존시킬 수 있도록 한 수처리시스템 및 수처리방법에 관한 것이다.

산업이 고도로 발달함에 따라 환경오염의 심각성은 날로 대두되고 있다. 특히, 가정이나 공장, 혹은 축사 등에서 방출되는 오폐수, 공장 폐수, 축산 폐수 등은 지하수 및 하천으로 흘러 결국에는 바다를 오염시키게 된다.

이들 폐수를 처리하여 정화하지 않고 그대로 방류하면 각종 유기물, 미생물 및 질소(N), 인(P) 등으로 인해 하천 등의 부영화 현상을 초래하며 이로 인해 수중 생태계가 파될 뿐만 아니라 토양의 오염을 유발하여 생활환경이나 생태계의 먹이사슬까지 파괴함으로써 인간의 생존권을 위협할 수밖에 없다.

물론, 이와 같은 피해를 줄이기 위해서는 근본적으로 폐수의 배출을 줄이는 것이 가장 바람직하겠지만 산업이 발달함에 따라 각종 폐수의 배출은 불가피한 실정이다.

통상적으로 지하에는 하수관이 매설되어 있고 생활 속에서 배출되는 폐수는 이 하수관을 통해 일정한 장소로 옮겨지는 형태가 전부이다. 인구 밀집 지역인 도심에도 간혹 개천이나 하천(이하, "하상"이라 함)이 흐르는 것을 발견할 수 있는데 이러한 폐수를 별도로 처리하지 않고 그대로 방류하게 되면, 하상이 오염될 수밖에 없는 것이다.

특히, 근자에 들어 청계천 개발사업 등과 같이, 깨끗하던 종전의 하상을 그대로 살리면서 주변의 도로나 건물을 전부 개발하려는 노력이 진행되고 있는 시점에서 폐수 중, 오염물질(이하, "슬러지"라 함)은 별도로 걸러내고 비교적 깨끗한물(이하, "하수"라 함)은 다시 하상으로 제공할 수 있도록 하여 하상을 늘 깨끗한 상태로 보존시킬 수 있도록 한 수처리시스템의 개발이 시급하다.

본 발명의 목적은, 비교적 간편한 방법에 의해 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링한 후, 미생물처리, 여과 및 하상방류할 수 있도록 함으로써, 하상을 깨끗하게 보존시킬 수 있도록 한 수처리시스템 및 수처리방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리시스템에 대한 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 수처리방법의 흐름도,

도 3은 도 1에 도시된 수처리시스템 중 필터링부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10,110 : 필터링부 12 : 하수관

14 : 스텐레스필터 16,116 : 분기관

20 : 미생물처리부 22 : 처리조

30 : 여과부 32 : 여과조

34 : 여과재 114 : 필터부재

상기 목적은, 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 상대적으로 깨끗한 하수만을 공급하는 필터링부와; 필터링된 상기 하수를 미생물처리하는 미생물처리부와; 미생물처리된 상기 하수를 여과하여 하상으로 방류하는 여과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템에 의해 달성된다.

여기서, 상기 필터링부는, 상기 폐수의 이동유로를 형성하는 하수관과; 상기 하수관 내에 상기 하수관의 길이방향을 따라 배치되어 상기 하수관으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 스텐레스필터와; 상기 하수관과는 상이한 이동유로를 가지고 상기 하수관으로부터 분기되어 상기 스텐레스필터에 의해 필터링된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관을 포함한다.

상기 미생물처리부는, 상기 분기관의 배출부를 통해 배출된 하수를 저장하는 처리조와; 상기 처리조 내에 마련되어 미생물층을 포함한다.

상기 여과부는, 미생물처리 완료된 하수를 집수하는 한편 일측에 여과 완료된 하수를 배출하는 배출부를 갖는 여과조와; 상기 여과조 내의 마련되는 찰흙, 차수막, 큰 자갈, 작은 자갈 및 모래 중 어느 하나 혹은 하나 이상의 조합에 의해 형성된 여과재를 포함한다.

이 때, 상기 여과재는, 상기 여과조 내의 바닥면으로부터 상측을 향해 찰흙층, 큰 자갈층과, 작은 자갈층과 및 모래층의 순서로 배열되는 것이 유리하다.

상기 필터링부는, 지하에 매설되어 폐수의 이동유로를 형성하는 경사하수관과; 측면이 망상체로 형성되어 상기 경사하수관 내에 상기 경사하수관의 길이방향을 따라 배치되어 상기 경사하수관으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 필터부재와; 상기 경사하수관과는 상이한 이동유로를 가지고 상기 경사하수관으로부터 분기되어 상기 필터부재의 측부로 배출된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관을 포함하도록 구성할 수 있다.

이러한 경우, 상기 필터부재는, 측면에 복수의 하수통과공이 형성된 망상체로 된 몸체부와; 상기 몸체부의 양단에 반경방향 외측을 향해 연장되어 상기 경사하수관의 양단에 장착되는 연장플랜지부를 갖는다.

한편, 상기 목적은, 전술한 수처리시스템을 이용하여 폐수를 처리하는 수처리방법에 있어서, 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 하수만을 공급하는 필터링단계와; 필터링된 상기 하수를 미생물처리하는 미생물처리단계와; 미생물처리된 상기 하수를 여과하는 여과단계와; 여과된 상기 하수를 하상으로 방류하는 하상방류단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리시스템에 대한 개략적인 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수처리시스템은, 생활 속에서 배출되는 폐수를 적절하게 처리하여, 하상(P)으로 방류함으로써 하상(P)이 오염되는 것을 근본적으로 저지하고 있다.

이러한 수처리시스템은, 크게 생활 속에서 배출되는 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 상대적으로 깨끗한 하수만을 공급하는 필터링부(10)와, 필터링된 폐수 중 하수만을 제공받아 이를 미생물처리하는 미생물처리부(20)와, 미생물처리된 하수를 여과하여 하상(P)으로 방류하는 여과부(30)를 포함한다.

필터링부(10)는, 폐수의 이동유로를 형성하는 하수관(12)과, 하수관(12) 내에 하수관(12)의 길이방향을 따라 배치되어 하수관(12)으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 스텐레스필터(14)와, 하수관(12)과는 상이한 이동유로를 가지고 하수관(12)으로부터 분기되어 스텐레스필터(14)에 의해 필터링된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관(16)을 포함한다.

이에, 생활 속에서 배출되는 폐수가 하수관(12) 내로 유입되면, 유입된 하수는 스텐레스필터(14)에 접촉하여 필터링되는데, 필터링된 폐수 중의 하수는 분기관(16)을 통해 후 공정인, 미생물처리부(20)로 공급되고, 슬러지는 하수관(12)의 배출부(12a)를 통해 별도의 장소로 수집된다.

미생물처리부(20)는, 분기관(16)의 배출부(16a)를 통해 배출된 하수를 저장하는 처리조(22)와, 처리조(22) 내에 마련되어 미생물층(24)을 포함한다. 본 발명에서는 단지 처리조(22)라 하여 설명하고 있지만, 처리조(22)는 크게, 혐기조나 호기조 등으로 구분될 수 있을 것이며, 각 조 내에는 산소를 주입시키는 산기관을 마련해야 한다.

산기관을 통해 각 조 내로 공기를 주입시킴으로써 혐기성 미생물이나 호기성 미생물의 성장조건을 충족시켜 혐기성 소화 및 호기성 소화를 촉진시킬 수 있으며, 이에 따라 분기관(16)의 배출부(16a)를 통해 배출된 하수가 미생물에 의한 처리를 수행할 수 있도록 한다.

미생물처리부(20)를 통해 미생물처리 완료된 하수는 여과되는데, 본 실시예에서는 다양한 여과부(30) 중에서 모래여과장치를 채용하고 있다. 여과부(30)는, 미생물처리 완료된 하수를 집수하는 한편 일측에 여과 완료된 하수를 배출하는 배출부(32a)를 갖는 여과조와, 여과조 내의 마련되는 찰흙, 큰 자갈, 작은 자갈 및 모래 중 어느 하나 혹은 하나 이상의 조합에 의해 형성된 여과재(34)를 포함한다.

이 때, 찰흙, 큰 자갈, 작은 자갈 및 모래를 여과재(34)로 모두 사용할 경우, 이들의 배열은, 여과조 내의 바닥면으로부터 상측을 향해 찰흙층(34a), 큰 자갈층(34b)과, 작은 자갈층(34c)과 및 모래층(34d)의 순서가 될 수 있다.

여과부(30)를 통해 여과된 최종적인 하수는 여과조의 일측에 형성된 배출부(32a)를 통해 하상(P)으로 제공된다. 따라서, 하상(P)은 종래와는 다르게 깨끗한 물로 충전될 수 있다.

다음은, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 수처리방법에 대해 간략하게 설명한다. 우선, 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 비교적 깨끗한 하수만을 공급하는 필터링단계(S11)를 거친 후, 필터링된 하수를 미생물처리하는 미생물처리단계(S12)를 거친다. 필터링단계에서는 전술한 바와 같이, 복수 회 필터링될 수 있다.

미생물처리단계를 거친 하수는, 여과단계(S13)를 거치게 되는데, 본 실시예에서는 여과단계에서 전술한 모래여과장치를 채용하고 여과하고 있다. 그리고, 최종적으로 여과된 하수는 방류단계(S14)를 거쳐, 하상(P)이나 혹은 그 밖의 수처리장치로 방류된다.

이와 같이, 본 발명의 수처리시스템 및 방법에 의하면, 비교적 간편한 방법에 의해 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링한 후, 미생물처리, 여과 및 하상방류할 수 있도록 함으로써, 추후에 소요되는 수처리 약품의 사용을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 수처리 효율을 향상시킬 수 있으며, 하상(P)을 깨끗한 상태로 보존시킬 수 있다.

전술한 실시예의 필터링부(10)에는 스텐레스필터(14)가 채용되어 있다. 그러나, 전술한 스텐레스필터(14)로만 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링할 수 있는 것은 아니다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 필터링부(110)를 지하에 매설되어 폐수의 이동유로를 형성하는 경사하수관(112)과, 측면이 망상체로 형성되어 경사하수관(112) 내에 경사하수관(112)의 길이방향을 따라 배치되어 경사하수관(112)으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 필터부재(114)와, 경사하수관(112)과는 상이한 이동유로를 가지고 경사하수관(112)으로부터 분기되어 필터부재(114)의 측부로 배출된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관(116)으로 구성할 수도 있다.

이럴 경우, 필터부재(114)는, 측면에 복수의 하수통과공(114c)이 형성된 망상체로 된 몸체부(114a)와, 몸체부(114a)의 양단에 반경방향 외측을 향해 연장되어경사하수관(112)의 양단에 장착되는 연장플랜지부(114b)를 갖도록 제조하는 것이 유리하다.

이에, 이러한 필터링부(110)를 경사하수관(112)에 장착한 후, 경사하수관(112)으로 폐수를 유입시키면, 폐수는 경사하수관(112) 내에 마련된 필터부재(114) 내로 유동한다. 폐수가 필터부재(114) 내로 유동하는 과정에서 비교적 깨끗한 하수는 필터부재(114)의 측면에 형성된 복수의 하수통과공(114c)을 통해 분기관(116)으로 배출되고, 입자가 큰 슬러지는 필터부재(114)를 따라 계속 이동하여 필터부재(114)의 배출부(114d)를 통해 일정한 장소로 수집되어 처리된다.

이러한 필터부재(114)를 채용하여 슬러지와 하수를 분리하게 되면, 필터링을 위한 비용이 저렴하고 설치가 간단하다는 이점이 있을 뿐만 아니라 추후 처리되는 수처리 약품의 사용을 감소시킬 수 있고 수처리 효율을 향상시키는데 부분적으로 기여할 수 있다. 이 때, 필터부재(114)를 통해 필터링되는 하수와 슬러지의 비율은 대략 7:3 정도이다.

물론, 필터부재(114)를 통해 필터링되어 분기관(116)을 통해 빠져나오는 하수 그 자체는 종래와 비교해 볼 때는 깨끗하다 할 수 있으나, 실질적으로 깨끗한 물로 취급될 수는 없다.

이에, 필터링부(110)의 후공정으로 미생물처리부(20) 및 여과부(30) 등을 마련하고 있지만, 필터링부(110)의 길이를 연장시키거나 혹은, 앞서 설명한 두 가지의 필터링부(10,110) 모두를 연속적으로 채용하여 폐수의 2차 필터링 작업을 수행한다면, 폐수의 필터링 효율을 보다 높일 수 있는 장점이 있을 것이다.

전술한 실시예에서는, 모래여과장치가 채용된 여과부(30)를 통해 여과된 하수를 직접 하상(P)으로 방류하고 있으나, 여과부(30)를 거치기 전, 소정 시간동안 하수를 침수하는 단계를 더 거칠 수도 있는 것이다.

또한, 여과부(30)를 중심으로 전단계 및 후단계에, 별도의 살균장치를 더 마련할 수 있을 것이다. 만일, 살균장치를 더 마련한다면, 하수 속에 잔존하는 각종 세균 및 병원균이 소독될 수 있어 하상(P)을 급수를 높이는 데 보다 유리할 것이다.

그리고, 여과부(30)를 통해 여과된 하수를 하상(P)으로 그대로 방류하지 않고, 이를 식수로 사용하기 위해 고도정수처리시설로 공급할 수도 있는 것이다. 이처럼 식수 용도를 위해 고도정수처리시설로 하수가 제공된다면, 고도정수처리시설 내에는 오존접촉지, 입상활성탄 등을 이용하여 하수를 처리하는 방법이 요구될 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 비교적 간편한 방법에 의해 폐수 속의 슬러지와 하수를 필터링한 후, 미생물처리, 여과 및 하상방류할 수 있도록 함으로써, 하상을 깨끗하게 보존시킬 수 있도록 한 수처리시스템 및 수처리방법이 제공된다.

Claims (8)

1. 폐수 내의 슬러지를 필터링하여 상대적으로 깨끗한 하수만을 공급하는 필터링부와;

   필터링된 상기 하수를 미생물처리하는 미생물처리부와;

   미생물처리된 상기 하수를 여과하여 하상으로 방류하는 여과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 필터링부는,

   상기 폐수의 이동유로를 형성하는 하수관과;

   상기 하수관 내에 상기 하수관의 길이방향을 따라 배치되어 상기 하수관으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 스텐레스필터와;

   상기 하수관과는 상이한 이동유로를 가지고 상기 하수관으로부터 분기되어 상기 스텐레스필터에 의해 필터링된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 미생물처리부는, 상기 분기관의 배출부를 통해 배출된 하수를 저장하는 처리조와; 상기 처리조 내에 마련되어 미생물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 여과부는, 미생물처리 완료된 하수를 집수하는 한편 일측에 여과 완료된 하수를 배출하는 배출부를 갖는 여과조와; 상기 여과조 내의 마련되는 찰흙, 차수막, 큰 자갈, 작은 자갈 및 모래 중 어느 하나 혹은 하나 이상의 조합에 의해 형성된 여과재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 여과재는, 상기 여과조 내의 바닥면으로부터 상측을 향해 찰흙층, 큰 자갈층과, 작은 자갈층과 및 모래층의 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 필터링부는,

   지하에 매설되어 폐수의 이동유로를 형성하는 경사하수관과;

   측면이 망상체로 형성되어 상기 경사하수관 내에 상기 경사하수관의 길이방향을 따라 배치되어 상기 경사하수관으로 유입된 폐수 중 슬러지를 걸러내는 필터부재와;

   상기 경사하수관과는 상이한 이동유로를 가지고 상기 경사하수관으로부터 분기되어 상기 필터부재의 측부로 배출된 하수의 이동유로를 형성하는 분기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
7. 제6항에 있어서,

   상기 필터부재는, 측면에 복수의 하수통과공이 형성된 망상체로 된 몸체부와; 상기 몸체부의 양단에 반경방향 외측을 향해 연장되어 상기 경사하수관의 양단에 장착되는 연장플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리시스템.
8. 제1항 내지 제7항의 수처리시스템을 이용하여 폐수를 처리하는 수처리방법에 있어서,

   폐수 내의 슬러지를 필터링하여 하수만을 공급하는 필터링단계와;

   필터링된 상기 하수를 미생물처리하는 미생물처리단계와;

   미생물처리된 상기 하수를 여과하는 여과단계와;

   여과된 상기 하수를 하상으로 방류하는 하상방류단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리방법.