KR200446722Y1 - 오수 처리용 메디아 유닛 - Google Patents

Abstract

본 고안은 정해진 공간에 최대의 길이로 메디아를 배치할 수 있고, 또 설치된 메디아 사이로 오수 유통이 원활하게 될 수 있는 오수 처리용 메디아 유닛을 제공하는 것으로서, 이것은 둘레 면에 통공이 다수 형성되고 양단이 개방되어 오수 유통이 원활하게 될 수 있는 원통형의 외곽체 내부에, X방향 벽체와 Y방향 벽체로 이루어지는 교차벽체를 배치하고, 이 교차벽체를 따라 통상의 메디아를 직교방향으로 연장하여 만나는 양단을 접합해서 루프 형태로 감아 붙인 구성으로 된 것이며, 상기의 구성에 의해 메디아는 외곽체의 정해진 공간 내에서 최대 길이로 수용 배치 될수 있고, 또 외곽체의 내부 어느 방향으로도 오수 유통이 원활하게 될 수 있어서 상기 메디아로 활착 되는 호기성 미생물과 오수끼리의 접촉시간이 길어지게 한 것이다.

메디아, 오수 처리, 호기성 미생물 담체,

Description

오수 처리용 메디아 유닛{media unit for sewage treatment apparatus}

본 고안은 오수 처리에 관한 것으로서, 특히 미생물과의 접촉으로 수중에 함유된 지방성 유기물이나 지방성 질소성분을 효과적으로 제거하여 오수를 정화하는 오수 처리장치에 있어서, 상기 지방성 유기물이나 지방성 질소성분을 섭취 제거하는 미생물이 용이하게 부착되어서 밀도 높게 생육할 수 있는 오수 처리용 메디아 유닛에 관한 것이다.

질소성분이 포함된 오수는, 통상의 방법으로는 물에서 분리 제거하기가 어려운 지방성 유기물, 지방성 질소성분을 포함하고 있기 때문에, A2O(anaerobic/anoxic/aerobic) 공법, VIP(virginia initiative plant) 공법, SBR(sequencing batch reactor) 공법 등으로 정화 처리되고 있다.

지방성 유기물은 고분자 지방에서 체내로 흡수되지 못한 지방으로서 신진대사로 환원되는 지방산과 함께 체외 배출되는 분뇨에서 점성 계면을 형성하는 물질이다. 또, 지방성 질소성분은 동 식물성 단백질에서 신진대사로 체외 배출되어 오수 중에는 암모니아, 요소 형태로 존재하게 되는 물질이다.

상기 A2O 공법은 혐기성 조, 무산소 조 및 호기성 조로 구성된 장치를 갖추 고 있고, 상기 혐기성 조에서 혐기성 조건에 의해 방출되는 인을 호기성 조에서 생장하는 미생물이 섭취 제거하게 되어 있고, 또 무산소 조에서는 호기성 조에서 흘러 들어오는 피처리 수로부터 질산을 제거하게 되어 있는 처리 공법이지만, 실제에 있어서는 미생물의 생장을 위하여 별도의 탄소 공급설비를 갖추어야 하므로, 장치 설비비용이 비싸면서도, 인과 질소의 제거 효율은 극히 낮게 나타나는 단점이 있다.

상기 VIP 공법은 혐기성 조, 무산소 조, 호기성 조로 구분 배치하되, 각 조 별로 전용의 내부순환 펌프를 설치하여 놓고, 피처리 수를 혐기성 조, 무산소 조, 호기성 조의 순으로 순환 처리하는 공법으로서, 처리 효율은 비교적 우수한 장점이 있으나 각 조에 전용의 내부순환 펌프를 비치해야 하는 구조이기 때문에 설비비용과 운영비용이 과다하게 소모되어 경제성에서 다소 문제가 있는 공법으로 평가되고 있다.

SBR 공법은 일정 량으로 유입되는 오수를 일정 시간 미생물에 노출시켜 반응되게 하되, 반응에 의한 부산물은 침전되도록 방치하고, 일정 주기로 침전물을 수거하여 배출하는 과정을 반복 수행하는 공법으로서, 이 공법은 처리 조 하나로 구성되기 때문에 시설이 간단하고 운영비용도 저렴하게 유지될 수 있다는 장점이 있지만, 하나의 조가 반복 사용되는 구조이므로 오수의 처리 능력이 작고 처리에 소요되는 시간도 길어 대량 처리시설로는 적합하지 않은 단점이 있다.

본 고안자는 호기성 오수처리반응과 혐기성 오수처리 반응을 반복수행하는 SBR 공법의 단점 보완을 통해 상술한 종래 방식의 문제점을 해소할 수 있는 오수처 리장치와, 이 장치에서의 상 하부 교대 폭기를 통한 오수처리방법을 한국특허출원 10-2007-0042518호로 제안한 바 있다.

본 고안자가 제안한 상기 오수처리장치에서 오수 반응조 내부는 각각 독립된 에어 공급라인에 의해 상층과 중간층 및 하층으로 구분되고, 상기 상층에는 호기성 미생물을 함유하는 메디아 유닛를 부유시켜서 에어라인을 통해 중간층으로 주입되는 공기 흐름을 타고 상하로 순환되면서 호기성 오수처리반응을 수행하게 한 구성으로 되어 있다.

메디아는 호기성 미생물이 잘 부착될 수 있도록 표면적이 넓으면서 부착된 미생물이 밀도 높게 생육 될 수 있는 다공체나 벌키 사(bulky yarn)로 구성됨이 통상이고, 재질로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이 쓰이고 있다. 이러한 메디아는 형태 보전성이 취약하므로, 조 내에 현수 되는 정치식(定置式)으로 사용될 수 있고, 상하로 순환 유동해야 하는 메디아 유닛에는 적합하지 않다.

한국 실용신안 공고번호 1990-0001199의 메디아 유닛은 경질의 외곽체 내부로 상기 메디아를 수용한 구조를 개시하고 있다. 이것은 원통형의 부직포로 형성된 다공체를 원통형의 케이스에 수용한 구조로서 조 내에 현수 되는 정치식은 물론 유동식에도 적용될 수 있는 구조이다.

다만, 원통형의 부직포 중심이 미생물의 번식으로 막혀버리면 오수와 미생물 간의 접촉 기회가 줄어들게 되어 오수 처리효율이 떨어지게 된다.

한국 특허등록 제212198호는 조 내에 담체를 충전하고 이를 상하 순환시켜 폐수를 정화처리하는 시스템을 개시하고 있고, 여기에 사용되는 담체는 75∼85중 량%의 물에 15∼25중량%의 폴리비닐 알코올을 용해시킨 폴리비닐 알코올용액에 질산화 미생물 니트로소모나스 및 니트로박터 농축액을 혼합한 것을 성형 틀에 주입하고 냉동시킨 다음, 동결건조시켜 물만 제거한 것을 적당한 크기로 절단하여 얻을 수 있다.

이것은 상술한 메디아와는 다른 형태이지만 조 내에서 유동 되면서 오수처리를 수행하는 점에서 유동식 메디아와 대등한 효과를 나타낼 수 있다, 다만 미생물 군은 동결 건조된 폴리비닐 알코올 덩어리가 존재할 때까지만 괴상으로 형태유지되는 것이므로 사용 수명이 짧다.

한국특허등록 제153708호는 실린더형의 용기에 부력을 주기 위하여 발포 스티렌으로 된 내층을 비치하고, 이 내층의 외부에는 균주가 부착되는 다공성 유리 담체를 충전하고 그물로 피복되는 외층을 형성함과 동시에, 이 외층의 외부에는 물의 흐름을 잘 받도록 회전날개가 설치된 구성의 메디아 유닛을 개시하고 있다.

상기 구조의 메디아 유닛은 담체가 밀도 높게 충전된 구조이므로 내측에는 미생물과 폐수의 접촉이 원만하지 못하게 되어 처리 능률이 좋지 않다.

또, 한국 실용신안 등록 제258357호의 기재와 같이 둘레가 다수의 홀을 갖춘 그물 망 구조로 되고 양방향이 개방된 원통형 몸체로서 내측에 배플이 다수 연장 형성된 구조의 메디아도 공지되어 있다. 이 타입의 메디아는 미생물이 원통형 몸체의 그물망 구조에 달라붙어 증식되게 하는 것이므로 유동식에서는 미생물의 부착과 생장이 어려워 채용할 수 없다.

이상의 공지된 메디아 유닛은 상기 한국특허출원 10-2007-0042518호로 제안 한 오수처리장치와 같이 끊임없이 조 내의 상층을 부유 순환하는 유동식 처리조에는 적용하기에 다소 손색이 있다.

본 고안은 메디아에 미생물의 부착이 용이하고 생장이 잘되도록 최대의 길이로 배치할 수 있고, 오수 처리 조에서 유동 중에 메디아가 손상되는 일이 없도록 보호함과 동시에 오수와 메디아 간의 유통이 잘 되는 오수 처리용 메디아 유닛을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 고안의 메디아 유닛은, 둘레 면에 통공이 다수 형성되고 양단이 개방되어 오수가 내부로 원활하게 유통될 수 있는 원통형의 외곽체로 이루어진다. 상기 외곽체는 내부에 교차벽체를 구비하고 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 소재로 한 벌키 사로 형성된 메디아가 상기 교차벽체를 따라 감아 돌려져 설치된 구성으로 된다.

메디아는 양단이 연결된 루프형태로 감아 붙여지고, 교차벽체에서 인접하는 벽체사이를 직교방향으로 타고 넘도록 설치된다.

교차벽체에 감겨 설치되는 메디아의 총 연장은 길수록 좋고, 그 연장경로도 구불구불할수록 좋다. 이를 위하여 상기 교차벽체는 X방향의 벽체와 Y방향의 벽체가 외곽체의 내부에서 높고 낮은 위치로 어긋나게 배치될 수 있다.

교차하는 두 개의 벽체가 높고 낮은 위치로 어긋나게 배치되는 경우에 상기 각 벽체는 2열로 교차 배치될 수도 있다.

상술한 본 고안의 메디아 유닛은, 원통형의 외곽체가 내측의 메디아를 감싸 보호하여 주는 구조이므로 유동 중에 외부 물체에 의한 메디아의 손상을 완벽하게 방지하여 준다. 상기 외곽체는 내부가 교차벽체로 지탱되기 때문에 구조가 보강되어 유동 중에 타 물체와 충돌하는 일이 발생하여도 변형되거나 파손되지 않는다.

상기 교차벽체에 의해 메디아의 총 연장은 실질적으로 길어지게 되고, 이에 따라 미생물의 활착이 충분하게 된다.

메디아는 직교벽체를 따라 직교 방향으로 연장되면서 얼기설기 엮여진 형태로 설치되기 때문에 오수가 유통될 수 있는 공간을 충분히 포함하게 되어 오수 처리 효율이 높아진다.

이하 본 고안의 메디아 유닛을 첨부 도면에 따라 바람직한 실시 예로 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 관련된 메디아 유닛을 도시하는 일부 절개 사시도로서, 원통형의 외곽체(2)는 둘레 면에 통공(4)이 다수 형성되고 양단이 개방되어 있다. 이와 같은 구조는 외곽체(2)의 내부로 오수가 원활하게 유통될 수 있게 한다.

상기 외곽체(2)의 내부에는 X방향 벽체(6a)와 Y방향 벽체(6b)에 의해 교차 형성되는 교차벽체(6)가 일체로 설치되어 있다.

이 교차벽체(6)에는 통상의 메디아(8)가 감아 붙여져 연장된다.

상기 메디아(8)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 소재로 한 벌키 사로 형성 된 것이 적당하고, 메디아(8)는 상기 교차벽체(6)에서, 예를 들면 X방향 벽체(6a)의 좌현 하단을 타고 넘어 상방으로 연장되어 Y방향 벽체(6b)의 우현 상측을 타고 넘고, 다시 X방향 벽체(6a)의 우현 하단으로 감아 돌려진 다음, Y방향 벽체(6b)의 상단을 타고 넘어 상기 X방향 벽체(6a)의 하단으로 이어지는 궤적으로 감아 붙여질 수 있다.

이와 같이 교차벽체(6)를 따라 메디아(8)를 감아 붙이는 것에 의해 그 총 연장을 최대로 길게 할 수 있다.

도 1에 도시한 실시 예는 외곽체(2)의 내부가 교차벽체(6)에 의해 4 분할되는 구조이므로 상기 교차벽체(6)가 오수의 측방 유통을 방해하게 되는 문제가 있다.

도 2는 본 고안에 관련된 다른 실시 예를 도시하는 일부 절개 사시도로서, 이 실시 예에서 교차벽체(6)를 형성하는 X방향 벽체(6a)와 Y방향 벽체(6b)는 외곽체(2)의 내부에서 상하로 어긋나게 교차하도록 배치됨으로써, 오수가 외곽체(2)의 내측 상하방향은 물론 측방으로도 원활하게 유통될 수 있게 한 구조를 보여 주고 있다.

도시한 바와 같이, X방향 벽체(6a)와 Y방향 벽체(6b)가 상하로 어긋나게 직교 배치된 실시 예에서도, 메디아(8)는 직교벽체(6)를 타고 직교방향으로 연장될 수 있어서 최대의 길이로 설치될 수 있다.

본 고안의 메디아 유닛은 상술한 실시 예로 한정되지 않고, 도 3의 도시와 같이 실시될 수도 있다.

도 3은 본 고안에 관련된 또 다른 실시 예를 도시하는 일부 절개 사시도로서, 이 실시 예에서 교차벽체(6)는 2열의 X방향 벽체(6a)와 2열의 Y방향 벽체(6b)가 상하로 어긋나게 배치된 구조로 되어 있다.

이와 같이 2열로 배치되는 교차벽체(6)는 상술한 실시 예에서와는 다르게, 메디아(8)가 양 X방향 벽체(6a)의 하단과 양 Y방향 벽체(6b)의 상단 사이에 가로 걸쳐진 형태로 배치됨으로써 오수와 접촉하게 되는 면적이 더 넓어지게 되고, 설치되는 메디아(8)의 총 연장도 더 길어지게 되는 특징이 있다.

게다가 2열로 직교 배치되는 교차벽체(6)는 외곽체(2)의 내주 면을 2열로 보강하여 주기 때문에 구조적 보강 효과도 상술한 실시 예보다 더 견고하게 된다.

도 4는 상술한 실시 예의 일부 변형을 나타내는 분해 사시도로서, 이 변형 예는 외곽체(2)에 교차벽체(6)를 조립할 수 있는 구조로 실시될 수 있음을 보여주고 있다.

이 변형 예에서, 외곽체(2)는 내주 면의 소정위치마다 교차벽체(6)의 X방향 벽체(6a)와 Y방향 벽체(6b)가 끼워져 조립되는 채널 홈(10)을 구비하고 있고, 상기 채널 홈(10)은 교차벽체(6)의 일렬 배치 혹은 2열 배치에 모두 적응할 수 있도록 1쌍 3조로 형성되는 것이 바람직하다.

또, 교차벽체(6)는 1열 배치의 경우는 중간 측 채널 홈(10)으로 끼워지고, 2열 배치의 경우는 양 외측에 위치하는 채널 홈(10)으로 끼워지게 되는 등, 선택된 위치로 X방향 벽체(6a)와 Y방향 벽체(6b)를 끼워 넣어 조립할 수 있다.

각 벽체(6a)(6b)는 필요하다면 채널 홈(10)에 끼워진 후에 위치 이동되는 일 이 없도록 접착 또는 용융 접합 되는 것이 바람직하다.

상술한 실시 예에서는 언급하지 않고 있으나, 본 고안에서 외곽체(2)의 내부로 배치되는 교차벽체(6)의 수량이 많을수록 메디아(8)의 설치 길이가 길어질 수 있음을 보여주고 있다.

예시한 실시 예는 교차벽체(6)를 상하 2 층으로 배치한 예로 설명하고 있으나 3층 배열로도 실시 가능함은 물론, 교차벽체(6)의 교차수량도 2열 직교에 그치는 것이 아니라 3열 이상을 방사상으로 교차 배열할 수도 있으며, 이 경우에는 메디아를 하측의 다음 단 교차벽체에 엇갈리는 방향으로 걸쳐 놓는 것을 그 다음 단의 교차벽체에서 반복하는 것으로 그 길이를 얼마든지 길게 배치할 수 있고, 이렇게 배치하면 메디아의 길이를 더욱 길게 할 수 있다.

본 고안의 메디아 유닛은 메디아에 활착 되는 호기성 미생물에 의해 오수가 정화 처리되는 것이며, 예를 들면 분뇨가 포함된 오수를 호기성 미생물과 혐기성 미생물에 반복 폭기하여 정화하는 오수 처리장치에 투입하고, 조 상부에서 부유 되면서 상하로 순환 유동 되게 하면, 오수와 접촉하여 처리 반응하는 효율이 극대화된다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 관련된 메디아 유닛을 도시하는 일부 절개 사시도.

도 2는 본 고안의 다른 실시 예에 관련된 메디아 유닛을 도시하는 일부 절개 사시도.

도 3은 본 고안의 또 다른 실시 예 관련된 메디아 유닛을 도시하는 일부 절개 사시도.

도 4는 도 1 내지 도 3에 도시한 실시 예의 변형 예를 도시하는 일부 절개 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 외곽체 4: 통공

6:교차벽체 6a: X방향 벽체

6b: Y방향 벽체 8: 메디아

10: 채널 홈

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 둘레 면에 통공이 다수 형성되고 양단이 개방된 원통형의 외곽체와,

   상기 외곽체의 내부로 직교 배치되는 X방향 벽체와 Y방향 벽체, 또는 상기 외곽체의 내부에서 상하로 어긋나게 직교 배치되는 X방향 벽체와 Y방향 벽체, 혹은 상기 외곽체의 내부에서 상하로 어긋나게 2열로 직교 배치되는 X방향 벽체와 Y방향 벽체 중의 어느 하나로 이루어진 교차벽체와,

   상기 외곽체의 내주 면에서 상기 X방향 벽체와 Y방향 벽체에 대응하는 위치로 형성되어서 상기 X방향 벽체와 Y방향 벽체가 각각 끼워져 조립되게 하는 채널 홈과,

   상기 채널 홈으로 조립된 교차벽체를 타고 직교방향으로 연장되어 루프 형태로 감아 붙여지는 메디아를 갖춘 구성으로 되는 오수처리용 메디아 유닛.

Images