KR20110111600A - 슬러지 순환식 연속회분식 반응조 - Google Patents

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주식회사 엔케이
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Abstract

본 발명은 오폐수의 유입-반응-침전-유출로 이루어지는 일련의 처리과정을 단일반응조에서 수행할 수 있도록 한 연속회분식 반응조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 연속회분식 반응조를 2개의 반응조로 분리시켜 각각의 반응조가 순환펌프를 구비하는 배관에 의하여 처리수와 슬러지를 상호 교환할 수 있도록 함으로서, 오폐수의 처리부하를 2개의 반응조에 분산시켜 오폐수의 처리시간을 단축시키는 한편 그 처리효율은 향상시키도록 하며, 기존의 연속회분식 반응조와는 달리 디캔터를 설치하지 않더라도 슬러지가 포함되지 아니한 처리수만을 여과조로 공급시킬 수 있도록 함으로서, 디캔터의 오작동에 따른 오폐수 처리작업의 중단을 방지하는 동시에, 멤브레인필터와 같은 여과기구의 세척 및 교환주기를 최대한으로 연장시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 오폐수의 처리를 보다 더 합리적이고 경제적으로 수행할 수 있도록 한 슬러지 순환식 연속회분식 반응조에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 슬러지 순환식 연속회분식 반응조(4)는, 오폐수공급관(2)이 연결되는 제 1반응조(4a)와 처리수배출관(10)이 연결되는 제 2반응조(4b)로 분리되어 설치되고, 상기 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 내측 바닥부에는 에어공급관(8a)에 의하여 블로워(8)와 연결되는 에어분산기(8b)가 설치되며, 상기 제 1반응조(4a)의 하단으로부터 제 1순환펌프(17)가 장착된 반응조연결관(16)이 연장되어 제 2반응조(4b)의 상단측과 연결 설치되고, 상기 제 2반응조(4b)의 하단으로부터는 제 2순환펌프(19)가 장착된 슬러지회수관(18)이 연장되어 제 1반응조(4a)의 상단측과 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 순환식 연속회분식 반응조{Sequencing batch reactor with sludge circulation type}
본 발명은 오폐수의 유입-반응-침전-유출로 이루어지는 일련의 처리과정을 단일반응조에서 수행할 수 있도록 한 연속회분식 반응조를 2개의 반응조로 분리시켜, 각각의 반응조가 순환펌프를 구비하는 배관에 의하여 처리수와 슬러지를 상호 교환할 수 있도록 함으로서, 오폐수의 처리를 보다 더 신속하고 합리적이며 경제적으로 수행할 수 있도록 함은 물론, 디캔터를 설치하지 않더라도 반응조로부터 배출되는 처리수에 슬러지가 포함되지 않도록 한 슬러지 순환식 연속회분식 반응조에 관한 것이다.
일반적으로 오폐수중의 유기물과 질소 및 인 성분을 동시에 제거하는 고도처리방법에는 물리적 처리법과 화학적 처리법 및 생물학적 처리법 등이 알려져 있으며, 이중에서 물리.화학적 처리법은 고가의 화학약품이 대량으로 요구되어 오폐수의 경제적인 처리 측면에서 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 화학약품의 사용에 따른 2차 오염물질의 발생위험이 높은 단점을 가지고 있다.
상기와 같은 관점에서 볼 때, 생물학적 처리법이 다른 방법에 비하여 경제적인 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 오폐수 처리에 사용되는 장치의 운전이 용이하고 처리장으로부터 2차 오염물질이 발생할 위험이 적다는 등의 장점을 가지므로, 최근에 활발히 적용되고 있는 추세이며, 그 대표적인 예로서 연속회분식 반응조(SBR: Sequencing Batch Reactor)를 들 수 있다.
상기 연속회분식 반응조는, 미생물이 배양된 활성슬러지를 이용한 공법을 공간적 개념에서 시간적 개념으로 바꾼 것으로서, 여러 가지의 부가적인 주변기기 없이도 호기(好氣) 조건과 혐기(嫌氣) 조건을 주어 각종 유기물과 질소 및 인 성분의 제거가 가능하고, 유입-반응-침전-유출로 이루어지는 일련의 처리과정을 단일반응조에서 수행할 수 있기 때문에 시간적,공간적 잇점을 제공하게 된다.
상기와 같은 연속회분식 반응조가 적용된 오폐수 처리장치의 일례를 도 1에 나타내었는 바, 공급펌프(3)가 장착된 오폐수공급관(2)에 의하여 상기 연속회분식 반응조(4)가 오폐수탱크(1)와 연결 설치되는 한편, 연속회분식 반응조(4)로부터 처리수배출관(10)이 연장되어 멤브레인필터(13)가 내장된 여과조(12)와 연결 설치되며, 상기 처리수배출관(10)에는 처리수의 배출펌프(11)가 장착되어 있다.
상기 연속회분식 반응조(4)의 내부에는 교반모터(6)의 모터축(6a) 하단에 연결된 교반날개(6b)와, 에어공급관(8a)에 의하여 블로워(8)와 연결된 에어분산기(8b) 및 처리수의 배출을 위한 디캔터(Decanter)(5)가 각각 삽입 설치되어 있으며, 연속회분식 반응조(4)의 일측에는 수위레벨센서(7)가 설치되는 한편, 그 바닥부에는 슬러지배출관(9)이 연결 설치되어 있다.
상기 교반날개(6b)는 오폐수의 생물학적 처리를 위하여 오폐수탱크(1)로부터 공급된 오폐수를 미생물이 배양된 활성슬러지와 골고루 혼합시키는 기능을 수행하고, 상기 에어분산기(8b)는 활성슬러지의 부상(浮上) 및 호기성 반응시에 필요한 산소공급기능을 수행하며, 연속회분식 반응조(4)에서 미생물에 의한 오폐수중의 유기물과 질소 및 인 성분의 처리는 아래와 같은 방식으로 진행된다.
먼저, 독성이 강한 암모니아성 질소를 아질산으로 산화시키는 질산화 반응은 에어분산기(8b)로부터 공기(산소)가 공급되는 호기성 상태에서 암모니아가 질산화 미생물인 니트로소모나스(Nitrosomonas)와 니트로박터(Nitrobacter)에 의해 아질산을 거쳐 질산으로 산화되는 과정이며, 그 반응식은 세포합성 과정을 무시하면 (1),(2)식과 같다.
(1) NH4 + + 1.5O2 → NO2 - + H2O + H+ + energy
(2) NO2 - + 0.5O2 → NO3 - + energy
상기 (1),(2)식을 정리하면 (3)식과 같은 반응식이 되며, 각각의 반응에서 생성된 에너지는 호기성 미생물의 세포합성 및 유지에 사용된다.
NH4 + + 2O2 → NO3 - + 2H+ + H2O + energy ---------------------- (3)
이와 더불어, 미생물이 유기물이나 유기잔사체 등을 분해할 때, 산소 대신 질산성 질소를 사용하면서 질산성 질소가 질소가스로 환원되는 것을 탈질반응이라고 하며, 글루코오스(Glucose)를 사용할 때 산소가 최종 전자수용체인 경우 글루코오스의 분해 과정에서 1몰이 분해될 때 38 ATP가 생성되고, 질산성 질소가 최종 전자수용체인 경우 1몰이 분해될 때 26 ATP가 생성되기 때문에, 산소와 질산성 질소가 같이 존재할 경우에는 산소를 선호하게 된다.
따라서, 에어분산기(8b)로부터 공기(산소)가 공급되지 아니하는 혐기성 상태에서 탈질반응이 진행되지만, 약산성 상태에서는 산소가 존재하더라도 탈질반응이 진행되는 것으로 보고 있으며, 탈질반응은 유기물의 분해반응이기 때문에 탄소원을 필요로 하는 바, 이 탄소원으로는 메탄올을 주로 사용하며, 진행되는 반응은 아래의 (5),(6)식과 같다.
(5) 6NO3 - + 5CH3OH → 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH-
(6) NO2 - + 1.08CH3OH + 0.24H2CO3 → 0.056C5H9NO2 + 0.47N2 + 1.68H2O + HCO3 -
상기와 같은 방식으로 연속회분식 반응조(4)의 내부에서 질산화 반응 및 탈질반응을 수행하여 오폐수의 생물학적 처리가 이루어지도록 한 다음에는, 미생물이 배양된 활성슬러지를 연속회분식 반응조(4)의 바닥부로 침전시키는 한편, 슬러지가 포함되지 않은 처리수로서의 여액을 배출펌프(11)가 장착된 처리수배출관(10)을 통하여 여과조(12)로 배출시키게 된다.
이 경우, 여과조(12)로 배출되는 처리수의 량을 약 50% 내지 60% 정도로 조정하게 되는 데, 그 이유는 배출되는 처리수의 량이 60%를 초과할 경우 활성슬러지의 유출이 발생하여 처리수의 오염을 유발시킴은 물론, 여과조(12)에 설치된 멤브레인필터(13)의 여과부하를 증대시키기 때문이며, 이러한 처리수의 배출량을 조절할 수 있도록 연속회분식 반응조(4)의 내부에 디캔터(5)가 설치된다.
상기 디캔터(5)는 연속회분식 반응조(4)에 저장된 오폐수(처리수)의 수면으로 부유하는 부표물(5a)을 기초로 설치되는 것으로서, 상기 부표물(5a)에 처리수의 유입통로를 제공하는 한편, 상기 부표물(5a)을 배출펌프(11)가 장착된 처리수배출관(10)과 연결시킴으로서, 침전이 완료된 활성슬러지의 상부측에 위치하는 처리수로서의 여액을 배출펌프(11)의 작동에 따라 그 수면으로부터 순차적으로 배출시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 디캔터(5) 또한 연속회분식 반응조(4)에 널리 사용되는 공지의 부품이며, 그 작동방식에 따라 단순부유식이나 레버작동식과 같은 여러 가지의 형태가 알려져 있지만, 도 1에서는 상기 부표물(5a)이 힌지레버(5c)에 의하여 각운동 가능하게 설치되는 한편, 유연한 재질의 배출튜브(5b)에 의하여 처리수배출관(10)과 연결 설치된 것을 대표적인 예로 도시하였다.
그러나, 상기와 같은 단일반응조로서의 연속회분식 반응조(4)를 오폐수의 처리에 적용시키게 되면, 연속회분식 반응조(4)에 의한 오폐수의 처리에 많은 부하가 걸림으로서, 오폐수의 처리효율이 상대적으로 저하되는 문제점이 있었으며, 오폐수의 처리에 중요한 부분을 차지하는 활성슬러지의 부상 및 침전 과정에서 어느 정도의 시간적 소모가 발생하므로, 오폐수의 전체적인 처리시간 역시 다소 지연되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 연속회분식 반응조(4)의 바닥부에 침전된 활성슬러지가 처리수배출관(10)을 거쳐 여과조(12)로 유입되지 않도록 디캔터(5)를 반드시 설치하여야 하지만, 상기 디캔터(5) 자체가 소모품이 되고, 처리수의 배출기능을 제외하고는 연속회분식 반응조(4)에서 수행되는 처리과정에 있어 장애물이 되며, 연속회분식 반응조(4)의 청소나 유지보수 또한 번거롭게 하는 요인이 된다.
특히, 디캔터(5)가 정상적으로 작동되지 아니할 경우에는, 연속회분식 반응조(4)에서 처리된 처리수를 여과조(12)로 공급시킬 수 없게 되므로, 오폐수 처리작업 자체가 잠정적으로 중단되는 심각한 결과를 유발시키게 되고, 처리수의 배출에 따라 디캔터(5)가 하강하는 과정에서 상기 배출튜브(5b)가 침전된 활성슬러지를 교란시키게 되므로, 활성슬러지의 일부가 다시 부상하여 처리수와 함께 여과조(12)로 유입되는 문제점이 발생하게 된다.
상기와 같이 디캔터(5)를 거쳐 여과조(12)로 유입되는 슬러지 성분에 의하여 멤브레인필터(13)와 같은 여과기구가 자주 막히게 되고, 그 대비책으로 여과조(12)의 바닥부에 블로워(8)와 연결된 에어분산기(8b)를 설치함으로서, 여과기구의 표면에 부착된 이물질을 탈락시키도록 하였으나, 여과기구의 청소 및 교체주기를 연장시키는 측면에 그다지 기여하지 못하는 실정이며, 이로 인하여 보다 경제적이고 합리적인 오폐수 처리를 수행하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연속회분식 반응조를 2개의 반응조로 분리시켜 각각의 반응조가 순환펌프를 구비하는 배관에 의하여 처리수와 슬러지를 상호 교환할 수 있도록 함으로서, 오폐수의 처리부하를 2개의 반응조에 분산시켜 오폐수의 처리시간을 단축시키는 한편 그 처리효율은 향상시키도록 하며, 기존의 연속회분식 반응조와는 달리 디캔터를 설치하지 않더라도 슬러지가 포함되지 아니한 처리수만을 여과조로 공급시킬 수 있도록 함으로서, 디캔터의 오작동에 따른 오폐수 처리작업의 중단을 방지하는 동시에, 멤브레인필터와 같은 여과기구의 세척 및 교환주기를 최대한으로 연장시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 오폐수의 처리를 보다 더 합리적이고 경제적으로 수행할 수 있도록 한 슬러지 순환방식의 연속회분식 반응조를 제공하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 슬러지 순환식 연속회분식 반응조는, 오폐수공급관이 연결되는 제 1반응조와 처리수배출관이 연결되는 제 2반응조로 분리되어 설치되고, 상기 제 1반응조와 제 2반응조의 내측 바닥부에는 에어공급관에 의하여 블로워와 연결되는 에어분산기가 설치되며, 상기 제 1반응조의 하단으로부터 제 1순환펌프가 장착된 반응조연결관이 연장되어 제 2반응조의 상단측과 연결 설치되고, 상기 제 2반응조의 하단으로부터는 제 2순환펌프가 장착된 슬러지회수관이 연장되어 제 1반응조의 상단측과 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1반응조 또는 제 2반응조의 내부에는 교반모터의 모터축 하단에 연결된 교반날개가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1반응조와 제 2반응조에는 수위레벨센서가 설치되며, 제 1반응조와 제 2반응조의 바닥부에는 슬러지배출관이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존에 하나의 반응조를 사용하여 1회에 처리하였던 오폐수의 전체량을 각각의 반응조에 1/2로 분산시켜, 해당 반응조마다 부여된 반응을 집중적으로 수행토록 함으로서, 오폐수의 효율적인 처리가 가능하게 되는 효과가 있으며, 각 반응조의 부피를 1/2로 축소시켜 활성슬러지의 부상과 침전이 신속하게 수행되도록 함으로서, 오폐수의 처리시간 또한 단축시키는 효과가 있다.
특히, 제 2반응조의 바닥부로 침전된 활성슬러지의 전량을 슬러지회수관을 거쳐 제 1반응조로 재순환시킨 다음, 제 2반응조에 남아 있는 2차 처리수만을 여과조로 공급시킬 수 있으므로, 별도의 디캔터를 설치하지 않더라도 활성슬러지가 포함되지 아니한 처리수만을 여과조로 공급시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.
이로 인하여, 오폐수의 처리과정이 디캔터에 의하여 제약을 받지 않도록 하여 오폐수의 처리성능을 한층 더 향상시키는 효과와, 디캔터의 고장이나 오작동에 의하여 오폐수 처리작업이 중단되는 상황을 미연에 방지하는 효과 및 각각의 반응조에 대한 청소 및 유지보수 작업 역시 디캔터에 의하여 제약을 받지 않고 용이하게 수행토록 하는 효과가 있다.
이와 더불어, 슬러지 순환방식에 의하여 여과조의 내부로 활성슬러지가 유입되는 상황을 근본적으로 차단시킴으로서, 여과조에 구비된 여과기구의 청소나 교체주기 또한 최대한으로 연장시킬 수 있는 한편, 소모품이 되는 디캔터를 사용하지 않음에 따라, 연속회분식 반응조에 의한 보다 합리적이고 경제적인 오폐수 처리작업을 수행할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.
도 1은 종래의 연속회분식 반응조가 오폐수 처리장치에 설치된 상태를 나타내는 배관도이며,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 순환식 연속회분식 반응조가 오폐수 처리장치에 설치된 상태를 나타내는 배관도이다.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면 제 2도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 슬러지 순환식 연속회분식 반응조(4)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 공급펌프(3)가 장착된 오폐수공급관(2)에 의하여 오폐수탱크(1)와 연결 설치되는 제 1반응조(4a)와, 배출펌프(11)가 장착된 처리수배출관(10)에 의하여 여과조(12)와 연결 설치되는 제 2반응조(4b)로 이루어진다.
상기 오폐수공급관(2)은 제 1반응조(4a)의 상단측과 연결 설치되는 한편, 상기 처리수배출관(10)은 제 2반응조(4b)의 바닥부를 기준으로 하여 소정의 높이를 가지는 하부측 위치에서 제 2반응조(4b)와 연결 설치되는 바, 처리수배출관(10)이 제 2반응조(4b)와 연결되는 위치는 활성슬러지의 침전량을 고려하여 활성슬러지층의 직상부가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 내측 바닥부에는 활성슬러지의 부상 및 호기성 반응시의 산소공급을 수행할 수 있도록, 에어공급관(8a)에 의하여 블로워(8)와 연결되는 에어분산기(8b)가 설치되며, 각각의 에어분산기(8b)는 솔레노이드 밸브의 적용에 따라 하나의 블로워(8)를 공유토록 이루어져 있으나, 각각의 에어분산기(8b)마다 블로워(8)를 별도로 설치하는 것도 가능하다.
상기와 같이 연속회분식 반응조(4)를 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)로 분리시키는 것과 함께, 본 발명의 또 다른 요부에 해당하는 구성요소로서, 각각의 반응조(4a)(4b)를 통하여 처리수 및 슬러지의 상호 교환기능을 수행할 수 있는 배관구조를 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 사이에 설치하게 된다.
상기와 같이 본 발명의 다른 요부를 이루는 배관구조로서, 제 1반응조(4a)의 하단으로부터 제 1순환펌프(17)가 장착된 반응조연결관(16)이 연장되어 제 2반응조(4b)의 상단측과 연결 설치되고, 상기 제 2반응조(4b)의 하단으로부터는 제 2순환펌프(19)가 장착된 슬러지회수관(18)이 연장되어 제 1반응조(4a)의 상단측과 연결 설치된다.
이와 더불어, 제 2반응조(4b)의 내부에는 교반모터(6)의 모터축(6a) 하단에 연결된 교반날개(6b)가 삽입 설치됨으로서, 에어분산기(8b)에 의한 오폐수중의 활성슬러지 교란작용과 더불어 활성슬러지와 오폐수의 균일한 혼합이 가능토록 하며, 경우에 따라서는 상기 교반모터(6) 및 교반날개(6b)를 제 1반응조(4a)에 적용시키는 것도 가능하고, 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)에 걸쳐 모두 적용시키는 것도 가능하다.
그러나, 본 발명에 있어 연속회분식 반응조(4)를 2개의 반응조(4a)(4b)로 분리시킨 가장 큰 이유가, 오폐수의 처리에 필요한 반응과정을 순서대로 분산시켜 신속하고 효과적인 오폐수 처리를 수행토록 한 것이므로, 도면에 도시된 바와 같이 제 2반응조(4b)에만 교반모터(6) 및 교반날개(6b)를 설치하여 사용하는 것이 가장 바람직하다.
이와 더불어, 연속회분식 여과조(4)에 의한 오폐수 처리의 자동화를 위하여 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)에는 수위레벨센서(7)가 각각 설치되며, 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 바닥부에는 일정 기간동안 사용된 활성슬러지를 해당 반응조(4a)(4b)로부터 배출시켜, 새로운 활성슬러지로 교체할 수 있도록 슬러지배출관(9)이 연결 설치되어 있다.
본 발명의 연속회분식 여과조(4)에 적용되는 상기 수위레벨센서(7)는 하나의 대표적인 센서기구에 해당하는 것으로서, 이외에도 활성슬러지의 농도(MLSS)를 측정하는 탁도센서나, 용존산소(DO)와 온도 및 pH와 산화환원전위차(ORP) 등을 측정하는 센서기구가 각각의 반응조(4a)(4b)마다 설치될 수 있음을 밝혀두는 바이다.
상기와 같이 수위레벨센서(7)를 포함하는 센서기구에 의하여, 오폐수공급관(2)의 공급펌프(3)와, 처리수배출관(10)의 배출펌프(11)와, 반응조연결관(16)의 제 1순환펌프(17)와, 슬러지회수관(18)의 제 2순환펌프(19) 및 에어공급관(8a)의 솔레노이드 밸브와 블로워(8)의 작동을 자동 제어할 수 있게 된다.
그러나, 본 발명에 따른 연속회분식 반응조(4)의 자동화를 위하여 설치되는 센서기구 및 솔레노이드 밸브의 적용례는 도 2에 도시된 것으로 한정되지 아니하며, 연속회분식 반응조(4)의 자동화를 이루어낼 수 있는 것이라면, 제어기구의 종류와 위치는 임의대로 변경이 가능하며, 각 배관의 개폐를 위하여 설치된 통상적인 밸브기구 또한 위치변경이 가능하다.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1반응조(4a)의 내부에 일정량의 활성슬러지를 투입시킨 다음, 공급펌프(3)를 가동시켜 오폐수탱크(1)에 저장된 오폐수가 제 1반응조(4a)의 내부로 유입되도록 하는 한편, 블로워(8)를 가동시켜 제 1반응조(4a)에 설치된 에어분산기(8b)로 기포를 공급시키게 되면, 제 1반응조(4a)에 저장된 오폐수중으로 활성슬러지가 부상 및 교란되면서 미생물에 의한 호기성 반응이 진행된다.
상기와 같이 제 1반응조(4a)의 내부에서 미생물에 의한 호기성 반응을 일정 시간동안 수행함에 따라, 오폐수의 1차적인 생물학적 처리가 이루어지도록 한 다음에는, 반응조연결관(16)에 장착된 제 1순환펌프(17)를 가동시켜 활성슬러지가 포함된 1차 처리수를 제 2반응조(4b)의 내부로 공급시키게 된다.
상기와 같은 상태에서, 제 2반응조(4b)에 설치된 에어분산기(8b)로부터 기포가 공급되도록 하는 한편, 교반모터(6)의 작동에 따라 교반날개(6b)가 회전되도록 하면, 제 2반응조(4b)의 내부에서 활성슬러지와 1차 처리수가 골고루 혼합됨과 동시에, 에어분산기(8b)로부터 공급되는 기포 중의 산소 성분에 의하여 잔여분의 호기성 반응이 신속하게 수행된다.
상기와 같이 제 2반응조(4b)의 내부에서 일정 시간동안 호기성 반응을 추가적으로 진행시킨 다음에는, 블로워(8)와 교반모터(6)의 작동을 중지시킴에 따라 제 2반응조(4b)의 내부에서 활성슬러지의 침전 및 혐기성 반응이 수행되도록 하며, 활성슬러지의 침전이 완료된 다음에는, 슬러지회수관(18)에 장착된 제 2순환펌프(19)를 가동시켜 제 2반응조(4b)의 바닥부로 침전된 활성슬러지의 전량(全量)을 제 1반응조(4a)로 재순환시키게 된다.
상기와 같이 활성슬러지의 전량을 제 2반응조(4b)로부터 제 1반응조(4a)로 재순환시킨 다음에는, 오폐수공급관(2)에 장착된 공급펌프(3)를 다시 가동시켜 제 1반응조(4a)의 내부로 오폐수를 유입시킴으로서, 위에서 설명되어진 호기성 반응이 제 1반응조(4a)에서 반복 수행되도록 하는 동시에, 처리수배출관(10)에 장착된 배출펌프(11)를 가동시켜 제 2반응조(4b)에 저장된 2차 처리수를 여과조(12)로 공급시키게 된다.
상기와 같은 방식으로, 제 1반응조(4a)에서는 오폐수의 유입과 활성슬러지의 부상 및 1차 호기성 반응이 수행되도록 하고, 제 2반응조(4b)에서는 잔여분에 해당하는 2차 호기성 반응과 활성슬러지의 침전 및 혐기성 반응이 수행되도록 함으로서, 본 발명의 연속회분식 반응조(4)를 사용하여 오폐수의 순차적이고 연속적인 처리가 가능하게 되는 것이다.
뿐만 아니라, 기존에 하나의 반응조를 사용하여 1회에 처리하였던 오폐수의 전체량을 각각의 반응조(4a)(4b)에 1/2로 분산시켜, 해당 반응조(4a)(4b)마다 부여된 반응을 집중적으로 수행토록 함으로서, 오폐수의 효율적인 처리가 가능함은 물론이고, 각 반응조(4a)(4b)의 부피를 1/2로 축소시켜 활성슬러지의 부상과 침전이 신속하게 수행되도록 함으로서, 오폐수의 처리시간 또한 단축시킬 수 있는 것이다.
특히, 제 2반응조(4b)의 바닥부로 침전된 활성슬러지의 전량을 슬러지회수관(18)을 거쳐 제 1반응조(4a)로 재순환시킨 다음, 제 2반응조(4b)에 남아 있는 2차 처리수만을 여과조(12)로 공급시킬 수 있으므로, 별도의 디캔터(5)를 설치하지 않더라도 활성슬러지가 포함되지 아니한 처리수만을 여과조(12)로 공급시킬 수 있게 된다.
이로 인하여, 오폐수의 처리과정이 디캔터(5)에 의하여 제약을 받지 않도록 하여 오폐수의 처리성능을 한층 더 향상시킬 수 있고, 디캔터(5)의 고장이나 오작동에 의하여 오폐수 처리작업이 중단되는 상황을 미연에 방지할 수 있으며, 각각의 반응조(4a)(4b)에 대한 청소 및 유지보수 작업 역시 디캔터(5)에 의하여 제약을 받지 않고 용이하게 수행할 수 있게 된다.
이와 더불어, 슬러지 순환방식에 의하여 여과조(12)의 내부로 활성슬러지가 유입되는 상황을 근본적으로 차단시킴으로서, 여과조(12)에 구비된 여과기구의 청소나 교체주기 또한 최대한으로 연장시킬 수 있고, 앞선 설명에서와 같이 소모품이 되는 디캔터(5)를 사용하지 않음에 따라, 연속회분식 반응조(4)에 의한 보다 합리적이고 경제적인 오폐수 처리작업이 가능하게 되는 것이다.
1 : 오폐수탱크 2 : 오폐수공급관 3 : 공급펌프
4 : 연속회분식 반응조 4a : 제 1반응조 4b : 제 2반응조
5 : 디캔터 5a : 부표물 5b : 배출튜브
5c : 힌지레버 6 : 교반모터 6a : 모터축
6b : 교반날개 7 : 수위레벨센서 8 : 블로워
8a : 에어공급관 8b : 에어분산기 9 : 슬러지배출관
10 : 처리수배출관 11,15 : 배출펌프 12 : 여과조
13 : 멤브레인필터 14 : 제 2배출관 16 : 반응조연결관
17 : 제 1순환펌프 18 : 슬러지회수관 19 : 제 2순환펌프

Claims (3)

  1. 오폐수의 유입과, 활성슬러지에 배양된 미생물과의 반응과, 활성슬러지의 침전과, 처리수의 유출로 이루어지는 일련의 과정을 단일반응조에서 수행토록 한 연속회분식 반응조(4)에 있어서,
    상기 연속회분식 반응조(4)는 오폐수공급관(2)이 연결되는 제 1반응조(4a)와 처리수배출관(10)이 연결되는 제 2반응조(4b)로 분리되어 설치되고, 상기 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 내측 바닥부에는 에어공급관(8a)에 의하여 블로워(8)와 연결되는 에어분산기(8b)가 설치되며,
    상기 제 1반응조(4a)의 하단으로부터 제 1순환펌프(17)가 장착된 반응조연결관(16)이 연장되어 제 2반응조(4b)의 상단측과 연결 설치되고, 상기 제 2반응조(4b)의 하단으로부터는 제 2순환펌프(19)가 장착된 슬러지회수관(18)이 연장되어 제 1반응조(4a)의 상단측과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 순환식 연속회분식 반응조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1반응조(4a) 또는 제 2반응조(4b)의 내부에는 교반모터(6)의 모터축(6a) 하단에 연결된 교반날개(6b)가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 순환식 연속회분식 반응조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)에는 수위레벨센서(7)가 설치되고, 제 1반응조(4a)와 제 2반응조(4b)의 바닥부에는 슬러지배출관(9)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 순환식 연속회분식 반응조.
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