KR20130013125A

KR20130013125A - 소화조의 스컴제거장치

Info

Publication number: KR20130013125A
Application number: KR20110074549A
Authority: KR
Inventors: 장희현
Original assignee: 장희현
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-02-06
Also published as: KR101305685B1

Abstract

본 발명은 혐기성 미생물의 처리반응을 저해하지 않으면서 신속하고 효율적으로 소화조에서 발생된 스컴을 외부로 배출하여 제거시키는 새로운 구조의 소화조의 스컴제거장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 밀폐된 소화조(10)와, 이 소화조(10) 내의 상부에 연결되며 블로워(13)를 거쳐 소화조(10)의 중앙 하부로 연통되는 가스순환관(12)과, 상기 소화조(10)의 둘레부 내주면에 근접하도록 수면의 근접한 아래에 배치되며 소화조(10)의 접선방향을 향해 소화조(10)로부터 흡입한 소화액 또는 가스를 배출하는 선회배출구(18)와, 상기 소화조(10)의 수면 높이에 위치되며 소화액과 함께 스컴이 유입되어 수집되는 스컴수집부(20)와, 이 스컴수집부(20)에 연통되어 수집된 소화액과 스컴을 분리하여 분리된 소화액을 소화조(10)로 복귀시키는 스컴분리부(24)를 포함하는 소화조의 스컴제거장치가 제공된다.

Description

소화조의 스컴제거장치{Scum removing apparatus for digester}

본 발명은 소화조의 스컴제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐수처리장치 등의 소화조에서 혐기성 미생물의 처리반응을 저해하지 않으면서 신속하고 효율적으로 소화조에서 발생된 스컴을 외부로 배출하여 제거시키는 새로운 구조의 소화조의 스컴제거장치에 관한 것이다.

소화조는 폐수의 생물환원처리 등에 사용되는 밀폐식 탱크로서, 폐수, 즉 소화액 속에 포함된 다량의 슬러지에 존재하는 혐기성 미생물에 의해 슬러지를 생물학적으로 분해하게 된다. 그런데 이러한 소화조는 예를 들면 하수처리장이나, 매립장 침출수, 생활분뇨, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 정수처리장 농축슬러지, 알콜증류폐액 또는 효모제조폐액, 도축처리폐기물 기타 유기성 폐기물의 생물학적 처리시스템에 적용되며, 폐수 속에 함유된 바이오매스는 혐기성 미생물에 의해 이산화탄소 또는 메탄으로 분해된다.

그런데, 이러한 소화조 내에 처리중인 폐수 속의 슬러지가 시간이 지나면서 수면 위로 부상하여 표면에서 경화되면 두꺼운 스컴층을 형성하게 된다. 이와 같이 폐수의 표면에서 굳어진 스컴은 혐기성 미생물의 반응을 저해하여 시스템 전체의 효율을 저하시키는 문제점이 있었다. 그리고 이러한 스컴을 제거하거나 분쇄하기 위해 소화조 외부로부터 별도의 공기나 액체를 주입하는 경우 소화조 내의 혐기성 반응분위기를 유지할 수 없어서 혐기성 미생물에 의한 처리효율이 저하되는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2005-0058180호에는 생물반응기의 내부 중앙에 수직으로 정렬된 안내파이프를 배치하여 생물반응기의 바닥 근방에 나선형상의 유속을 형성하는 장치가 개시되어 있으나, 구조가 복잡하면서도 스컴의 파쇄 및 배출효율이 만족스럽지 못하다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 혐기성 반응에 의해 바이오매스를 분해하는 소화조에서, 간단한 구조를 가지면서도 외기의 도입이 없어서 양호한 혐기성 분위기를 유지하면서도 표면에 떠오른 스컴을 효과적으로 제거 또는 파쇄하여 소화조 내의 생물분해 반응을 촉진시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 소화조의 스컴제거장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 밀폐된 소화조(10)와, 이 소화조(10) 내의 상부에 연결되며 블로워(13)를 거쳐 소화조(10)의 중앙 하부로 연통되는 가스순환관(12)과, 상기 소화조(10)의 둘레부 내주면에 근접하도록 수면의 근접한 아래에 배치되며 소화조(10)의 접선방향을 향해 소화조(10)로부터 흡입한 소화액 또는 가스를 배출하는 선회배출구(18)와, 상기 소화조(10)의 수면 높이에 위치되며 소화액과 함께 스컴이 유입되어 수집되는 스컴수집부(20)와, 이 스컴수집부(20)에 연통되어 수집된 소화액과 스컴을 분리하여 분리된 소화액을 소화조(10)로 복귀시키는 스컴분리부(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화조의 스컴제거장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 스컴분리부(24)에서 나온 소화액복귀관(28)은 상기 선회배출구(18)로 연결되는 것을 특징으로 하는 소화조의 스컴제거장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 스컴수집부(20)의 입구측에 근접한 위치에는 그 상단이 수면에 노출되도록 설치되어 스컴의 이동을 저지하는 스컴저지판(34)이 배치되고, 이 스컴저지판(34)에 인접한 전방 상부에는 모인 스컴을 향해 소화액을 분사하는 스컴파쇄노즐(36)이 배치된 것을 특징으로 소화조의 스컴제거장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 밀폐된 소화조(10) 내의 상부로부터 가스를 인출하여 이를 소화조(10)의 하부 중앙의 가스순환관(12)으로 배출하고, 소화조(10)의 둘레부에는 상부의 소화액을 선회시키는 선회배출구(18)를 배치함으로써, 소화조(10)의 소화액 상부에 부유된 스컴을 소화조(10)의 둘레부로 밀어 내고 다시 이를 서서히 소화조(10)의 내벽을 따라 선회시킴으로써, 부유된 스컴을 별도의 외부로부터 공기나 물의 도입없이 스컴수집부(20)로 수집하여 배출할 수 있으므로, 외부공기나 유입수로 인해 소화조(10) 내의 혐기성 환경을 저해하는 일없이 스컴을 용이하게 수집제거할 수 있어서, 소화조 내의 생물분해 반응을 촉진할 수 있다. 또한 스컴수집부(20)에서 스컴과 함께 유출된 소화액을 스컴분리부(24)를 거쳐서 스컴과 분리한 후 이를 다시 선회배출구(30)를 통해 소화조(10)로 복귀시킴으로써, 장치의 구성을 간단하게 하면서도 효율좋게 발효처리할 수 있다.

또한, 스컴수집부(20)의 전단에는 스컴의 이동을 저지하는 스컴저지판(34)을 배치하고 이동이 저지된 스컴을 스컴파쇄노즐(36)을 통해 소화액을 분사시켜서 파쇄함으로써, 스컴을 효과적으로 파쇄시켜 미생물과의 접촉에 의해 반응할 수 있는 슬러지로 변화시킬 수 있고, 파쇄되지 않는 스컴만을 스컴수집부(20)를 통해 분리제거함으로써, 스컴이 더욱 효과적으로 제거되어 미생물의 반응성이 우수한 소화조를 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 정단면도
도 2는 상기 실시예의 평단면도
도 3은 상기 실시예의 요부 사시도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 정단면도이고, 도 2는 상기 실시예의 평단면도이며, 도 3은 상기 실시예의 요부 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 밀폐된 탱크형태의 소화조(10)가 구비되고, 이 소화조(10)에는 유입관(11)을 통해 전공정으로부터 폐수가 유입된다. 그리고 이 소화조(10)의 내부 상부에는 가스순환관(12)의 유입단이 개방되고, 이 가스유입단(12)은 블로워(13)를 통해 소화조(10)의 중앙 하부에 배치된 순환배출구(14)에 연결되어, 소화조(10) 내부에서 발생된 이산화탄소나 메탄 등의 가스를 소화조(10)의 중앙하부로 유도하여 소화조(10)의 중앙부에서 상승흐름을 형성한다.

그리고 소화조(10)의 둘레부 내주면에 근접하도록 선회배출구(18)를 일정간격으로 복수개 배치한다. 이 선회배출구(18)는 후술하는 스컴분리부(24)에서 나온 소화액복귀관(25)에 연결되며, 소화조(10)의 내벽에 대하여 대략 접선방향을 따라 동일한 방향으로 개방되어 소화액을 분출한다. 이에 따라 소화조(10) 내의 소화액은 서서히 일방향으로 흐르게 된다.

그리고 소화조(10)의 수면 높이에는 대략 호퍼형상의 스컴수집부(20)가 형성된다. 이 스컴수집부(20)는 그 상단이 수면 높이보다 높게 형성되고 이 상단에서 절취하여 형성된 노치형상의 위어(weir; 21)를 통해 소화액이 흘러 들어가고 이와 함께 소화액보다 비중이 작아서 수면에 떠있던 덩어리진 스컴들이 함께 유입되어 수집 배출된다. 이 스컴수집부(20)는 소화조(10) 외부에 형성되는 스컴분리부(24)와 연결된다. 스컴분리부(24)는 수조형태로 이루어져서 다수의 수직방향으로 배치된 격판(25)이 형성되어, 이 격판(25)의 하부로 흐르는 소화액은 스컴분리부(24) 하부에 연결된 소화액출구(26)를 통해 배출되어 펌프(27)와 소화액복귀관(28)을 통해 소화조(10)로 복귀한다. 이 때 바람직하게는 이 소화액복귀관(28)은 소화조(10) 내의 선회배출구(18)에 연결되어 소화액을 선회시키는데 사용된다.

또한, 스컴수집부(20)의 전단, 즉 입구측에 근접한 위치에는 스컴저지판(34)과 스컴파쇄노즐(36)이 배치된다. 스컴저지판(34)은 그 상단이 수면에 노출되도록 설치되어 서서히 선회되어 이동하는 스컴의 이동을 저지하기 위한 것이다. 이에 따라 스컴저지판(34)의 앞에는 스컴 덩어리가 많이 모이게 되는데, 그 상부에는 스컴파쇄노즐(36)이 복수개 배치되어, 소화액을 고압으로 분사시킨다. 이에 따라 경화되어 덩어리를 이루는 스컴을 잘게 파쇄하여 미생물과 접촉되어 반응하기 쉬운 슬러지 또는 현탁액 형태의 바이오매스로 되어 미생물 반응이 촉진된다. 그러나 이러한 스컴파쇄노즐(36)의 수압에 의해서도 파쇄되지 않는 스컴은 스컴저지판(34)을 타고 넘거나 우회하여 그 다음에 배치된 스컴수집부(20)로 유입되어 소화조(10) 외부의 스컴분리부(34)로 배출되고, 여기서 소화액과 분리된 스컴은 도시안된 별도의 공정을 통해 재차 기계적으로 파쇄되거나 외부 반출 등의 처리가 행해진다.

도시되지 않았으나, 소화조(10)의 내부 저면에는 다수의 폭기용 노즐이 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

밀폐된 소화조(10)와, 이 소화조(10) 내의 상부에 연결되며 블로워(13)를 거쳐 소화조(10)의 중앙 하부로 연통되는 가스순환관(12)과, 상기 소화조(10)의 둘레부 내주면에 근접하도록 수면의 근접한 아래에 배치되며 소화조(10)의 접선방향을 향해 소화조(10)로부터 흡입한 소화액 또는 가스를 배출하는 선회배출구(18)와, 상기 소화조(10)의 수면 높이에 위치되며 소화액과 함께 스컴이 유입되어 수집되는 스컴수집부(20)와, 이 스컴수집부(20)에 연통되어 수집된 소화액과 스컴을 분리하여 분리된 소화액을 소화조(10)로 복귀시키는 스컴분리부(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화조의 스컴제거장치.
제1항에 있어서, 상기 스컴분리부(24)에서 나온 소화액복귀관(28)은 상기 선회배출구(18)로 연결되는 것을 특징으로 하는 소화조의 스컴제거장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스컴수집부(20)의 입구측에 근접한 위치에는 그 상단이 수면에 노출되도록 설치되어 스컴의 이동을 저지하는 스컴저지판(34)이 배치되고, 이 스컴저지판(34)에 인접한 전방 상부에는 모인 스컴을 향해 소화액을 분사하는 스컴파쇄노즐(36)이 배치된 것을 특징으로 소화조의 스컴제거장치.