KR20160018814A

KR20160018814A - 오수 처리 장치, 음식물 쓰레기나 오수를 처리하기 위하여 사용되는 균상, 및 균상을 사용한 오수 처리 방법

Info

Publication number: KR20160018814A
Application number: KR1020167001903A
Authority: KR
Inventors: 히로시 오가와; 마사시 토요오카
Original assignee: 히로시 오가와; 마사시 토요오카
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2016-02-17
Also published as: WO2014207814A1; US10214436B2; US20160152499A1; JPWO2014207814A1

Abstract

미생물을 보급할 필요가 없고, 왕겨를 사용한 균상과 같이 정기적으로 왕겨를 보충하지 않아도, 미생물에 의한 음식물 쓰레기를 분해 처리하는 기능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 오수 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 오수 처리 장치는, 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물과, 균상을 수용하는 분해 처리조와, 상기 분해 처리조 내에 수분을 공급할 수 있는 급수 수단과, 상기 고형물과 상기 균상을 상기 분해 처리조 안에서 교반하는 교반 수단을 구비하고, 균상 내의 호기성 미생물을 사용하여 상기 고형물을 분해 처리하는 오수 처리 장치로서, 상기 균상은, 복수의 공공을 갖는 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체와, 상기 복수의 공공 내에 담지된 미생물로 이루어진다.

Description

오수 처리 장치, 음식물 쓰레기나 오수를 처리하기 위하여 사용되는 균상, 및 균상을 사용한 오수 처리 방법{WASTEWATER TREATMENT DEVICE, BACTERIA BED USED FOR TREATING FOOD WASTE AND WASTE WATER, AND WASTEWATER TREATMENT METHOD USING BACTERIA BED}

본 발명은, 맨션 등의 집합 주택, 호텔, 레스토랑, 병원, 복합 건물, 식품 공장 등으로부터 배출되는 음식물 쓰레기, 생활 배수, 특히, 디스포저에 의해 분쇄되어 배출되는 음식물 쓰레기 등의 고형물을 포함하는 오수를 효과적으로 처리하는 오수 처리 장치, 오수 처리용 균상 및 오수 처리 방법에 관한 것이다.

맨션 등의 집합 주택, 호텔, 레스토랑, 병원, 복합 건물, 식품 공장 등으로부터 배출되는 음식물 쓰레기, 생활 배수, 특히, 디스포저에 의해 분쇄되어 배출되는 음식물 쓰레기 등의 고형물을 포함하는 오수를, 펌프(6)에 의해 직접 고액 분리조(14)의 오수조(32)로 보내고, 그 안에 설치된 고액 분리 장치(33)에 의해 오수 중의 고형분을 포집하고, 포집된 고형분(38)에 호기성 미생물, 중화제, 악취 억제제 등을 첨가하여, 분해 처리조(11) 안에서 교반 장치(17)에 의해 교반 혼합하면서, 호기성 미생물에 의해 이산화탄소, 물, 질산 이온, 황산 이온 등의 무기물로 변화시키는 호기성 분해 처리가 제안되어 있다. 또한, 이러한 오수 처리 장치에 있어서는, 블로어를 사용하여 처리조(폭기조) 내에 폭기용 기포를 보냄으로써 처리조 내의 호기성 미생물의 분해 처리를 활발하게 하도록 되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 특허 제3436266호 공보(단락 [0038]-[0050])

상기 서술한 특허문헌 1에 기재된 오수 처리 장치에 있어서는, 통상, 미생물을 포함하는 왕겨로 이루어지는 균상을 고형물과 함께 교반하면서, 고형분을 물과 CO2로 분해하고 있다. 그러나, 왕겨를 균상으로서 사용한 경우, 왕겨 자체가 식물이기 때문에, 미생물에 의해 분해되기 쉬워, 균상이 되는 왕겨를 정기적으로 보충해야 한다는 문제가 있다.

또한, 상기 균상이 되는 왕겨는, 균의 온상이 될 뿐만 아니라, 왕겨끼리의 사이의 간극이 통기를 촉진시켜, 호기성 미생물에 공기를 공급하는 역할을 하고 있다. 그러나, 왕겨 자체가 호기성 미생물에 의해 분해 등이 진행되면, 왕겨끼리의 사이의 간극이 작아져, 오수 처리조 내의 통기성이 나빠진다. 그 때문에, 호기성 미생물에 충분한 공기를 공급할 수 없어, 호기성 미생물의 번식이 약해져, 악취를 발한다는 문제가 발생한다.

또한, 종래의 폭기용의 기포를 보내면서 호기성 분해를 행하는 경우에는, 처리조 내의 오수에 포함되는 오니(汚泥)에 의해 기포의 진행이 저지되어 버리고, 결과적으로 처리조 내의 호기성 미생물에 빠짐없이 공기를 공급할 수 없기 때문에, 효과적인 호기성 분해 처리를 행할 수 없어, 오니 등의 고형물의 분해에 시간을 필요로 한다는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 오수 처리조 내의 통기성을 충분히 확보함과 함께, 호기성 미생물을 장기간에 걸쳐 충분히 번식시켜, 악취의 발생을 억제할 수 있는 오수 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물과 균상을 수용하는 분해 처리조와, 상기 분해 처리조 내에 수분을 공급할 수 있는 급수 수단과, 상기 고형물과 상기 균상을 상기 분해 처리조 안에서 교반하는 교반 수단을 구비하고, 균상 내의 호기성 미생물을 사용하여 상기 고형물을 분해 처리하는 오수 처리 장치로서, 상기 균상은, 복수의 공공(空孔)을 갖는 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체와, 상기 복수의 공공 내에 담지된 미생물로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 균상은, 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 의해 구성되어 있기 때문에 미생물에 의한 분해가 없어, 균상, 나아가서는 미생물이 담지되어 있는 복수의 공공을 안정적으로 확보할 수 있게 된다. 그 때문에, 호기성 미생물이 공공 내에서 장기간에 걸쳐 생식할 뿐만 아니라, 내부에서 충분히 번식하여, 악취도 없어진다. 또한, 호기성 미생물이 공공 내에 담지되기 때문에, 교반에 의한 충격 또는 살수(散水)에 의해서도 흘러나오는 일도 없다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 복수의 공공 내에 소정량의 효소를 담지하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 균상의 공공 내에 담지한 효소의 작용에 의해, 호기성 미생물의 번식 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 호기성 미생물을 충분히 번식시킬 수 있다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 균상의 적어도 표피 부분을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 균상의 적어도 외피 부분을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 구성함으로써, 고형물과 균상이 처리조 내에 있어서의 교반 과정에서, 적어도 균상의 표피 부분이 균상 상호의 충돌, 접촉에 의해 압축과 복원을 반복하고, 균상의 공공으로부터 수분이나 공기의 흡수 배출이 촉진되어, 호기성 미생물의 번식에 필요한 공기나 수분을 균상의 공공 내에 충분히 공급할 수 있게 된다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 균상을 우레탄 스펀지에 의해 구성한 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 우레탄 스펀지가, 오수를 포함한 상태에서 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물과 거의 비중이 동일해져, 교반 중에 균상과 고형분의 유리가 없어 고형분의 분해가 촉진되게 된다. 또한, 우레탄 스펀지는, 흡수성, 배수성 및 내수성이 우수하고, 산성 환경, 알칼리성 환경, 고온 환경에서도 열화되는 일이 없기 때문에, 정기적으로 균상을 보충할 필요가 없어진다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 오수를 고체분과 액체로 분리하는 고액 분리 처리조를 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 오수 중에 포함되는 염분 등의, 호기성 미생물의 활동을 저해하는 물질을 분리하여, 분해 처리조로 보내지는 것을 방지하고 있다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 마이크로 버블 발생부 또는 미세 기포 산기(散氣) 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 통상적인 조(粗)기포 버블링에 비하여, 액체 중에 용해되는 산소량을 많게 할 수 있다. 그 결과, 산소 농도가 높은 액체가 담체에 흡수 배출되는 과정에서, 담체에 담지된 호기성 미생물에 의해 많은 산소를 공급할 수 있어, 호기성 미생물의 활동을 더욱 활성화할 수 있다.

본 발명의 오수 처리 장치는, 오니를 포함하는 오수를 고체분과 액체분으로 분리하는 고액 분리 장치와, 상기 분리된 고체분을 교반 수단으로 교반하도록 되어 있는 고체 처리부와, 상기 고체 처리부에서 분해 처리되어 발생한 액체를 유도하여 이 액체에 마이크로 버블 발생 수단에 의해 마이크로 버블을 포함시키는 처리를 행하는 마이크로 버블 발생부를 갖고,

상기 마이크로 버블 발생부에서 상기 마이크로 버블이 포함된 상기 액체분을, 상기 고체 처리부 내에 투입하여 교반 처리할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 오니를 포함하는 오수 중 고액 분리 장치에 의해 분리된 고체분은, 고체 처리부에 있어서의 호기성 미생물에 의해 호기성 분해되고, 또한 고체 처리부에서 분해 처리되어 발생한 액체는, 마이크로 버블 발생부에서 마이크로 버블 발생 수단에 의해 장시간 수중에 체류 가능한 마이크로 버블이 포함된 상태에서 고체 처리부에 투입되어, 교반 수단에 의해 고체분과 교반되도록 되어 있다. 그 때문에, 미세한 기포가 체류된 상태의 액체가 고체분 내에 침투하기 때문에, 고체분의 덩어리 내부에 존재하는 호기성 미생물에 대하여 효과적으로 공기를 공급할 수 있고, 호기성 미생물을 활성화하여 높은 호기성 분해 능력을 발휘하도록 할 수 있어, 고형물의 분해 시간을 단축할 수 있다.

상기 고체 처리부는, 상기 분리된 고체분을 저류하는 용기체를 구비하고, 당해 용기체는, 중심축이 수평축에 대하여 하류측을 향하여 하향이 되는 경사를 갖고 설치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 고체분, 담체 및 상기 마이크로 버블을 충분히 포함시킨 액체를 고체 처리부의 용기체의 하류측에 체류시킴으로써, 용기체의 하류측에서 집중적으로 호기성 분해시켜, 처리 능력을 높일 수 있다.

상기 고체 처리부는, 상기 분리된 고체분을 저류하는 용기체를 구비하고, 당해 용기체 내의 상방 근처에 복수의 토출구로부터 물을 샤워상으로 살수할 수 있는 살수관을 구비하고,

상기 마이크로 버블 발생부에서 마이크로 버블을 포함시킨 액체가, 상기 살수관을 통해 상기 고체 처리부의 용기체 내에 공급되는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 마이크로 버블은, 기포 직경이 작아 기포의 상승이 완만하기 때문에, 고체분 및 담체의 덩어리 안에 액체와 마찬가지로 침투시킬 수 있고, 고체분 및 담체의 덩어리 내부의 호기성 미생물에 대하여 충분히 공기를 공급하여, 효과적인 호기성 분해를 행하게 할 수 있다.

본 발명의 오수 처리 방법은, 다공질의 광물질을 원료로 하는 합성 수지 내에 형성된 공공 내에 미생물의 활동을 활성화시키는 효소를 적어도 일부 담지시켜 이루어지는 담체를 분해 처리조 내에 투입하는 공정과, 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물을 분해 처리하는 분해 처리조 내에 미생물을 투입하는 공정과, 상기 미생물의 먹이가 되는 영양분을 투입하는 공정과, 상기 분해 처리조 내의 PH를 조정하는 공정과, 적당한 수분의 보급과, 적당한 온도를 유지하면서, 상기 분해 처리조 내의 투입물을 교반하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 담체는, 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 의해 구성되어 있기 때문에 미생물에 의한 분해가 없어, 균상, 나아가서는 미생물이 담지되어 있는 복수의 공공을 안정적으로 확보할 수 있게 된다. 그 때문에, 호기성 미생물이 공공 내에서 장기간에 걸쳐 생식할 뿐만 아니라, 내부에서 충분히 번식하여, 악취도 없어진다. 또한, 호기성 미생물이 공공 내에 담지되기 때문에, 교반에 의한 충격 또는 살수에 의해서도 흘러나오는 일도 없다.

본 발명의 균상은, 음식물 쓰레기 또는 오수 등을 분해 처리하기 위하여 사용되는 균상으로서, 상기 균상은, 적어도 표피 부분이 복수의 공공을 구비하고 형상 복원력이 풍부한 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체와, 상기 복수의 공공 내에 미생물과 상기 미생물의 활동을 활발화시키는 소정량의 효소를 담지하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이 특징에 의하면, 균상의 공공 내에 담지한 효소의 작용에 의해, 호기성 미생물의 번식 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 호기성 미생물을 충분히 번식시킬 수 있다. 또한, 당해 균상에 교반을 부여하는 경우에 있어서는, 균상의 표피 부분이 균상 상호의 충돌, 접촉에 의해 압축과 복원을 반복하여, 균상의 공공으로부터 수분이나 공기의 흡수 배출이 촉진되어, 호기성 미생물의 번식에 필요한 공기나 수분을 균상의 공공 내에 충분히 공급할 수 있게 된다.

도 1은, 실시예 1에 있어서의 오수 처리 장치의 설치예를 나타내는 종단 측면도이다.
도 2는, 실시예 1에 있어서의 오수 처리 장치를 나타내는 종단 측면도이다.
도 3은, 실시예 1에 있어서의 고액 분리 처리조를 나타내는 종단 측면도이다.
도 4는, 실시예 1에 있어서의 고체 처리부를 나타내는 종단 측면도이다.
도 5는, 실시예 1에 있어서의 기포 발생부를 나타내는 종단 측면도이다.
도 6은, 실시예 1에 있어서의 마이크로 버블 발생 노즐을 나타내는 종단 측면도이다.
도 7은, 균상 및 담체의 구조를 설명하는 도면이다.
도 8은, 담체의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 실시예 2에 있어서의 오수 처리 장치를 나타내는 종단 측면도이다.
도 10은, 실시예 2에 있어서의 오수 처리 장치를 나타내는 횡단 측면도이다.

본 발명에 따른 오수 처리 장치를 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.

실시예 1

실시예 1에 따른 오수 처리 장치에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 이하, 도 1 및 도 2의 지면 좌측을 오수 처리 장치의 정면측(전방측)으로서 설명한다. 도 1의 부호 1은, 실시예에 있어서의 오수 처리 장치이다. 이 오수 처리 장치는, 주로 맨션으로 대표되는 집합 주택 등(2)에 설치되어, 각 가정으로부터 폐기되는 음식물 쓰레기 등을 포함하는 오수를 하수도관에 흘려보내기 전에, 정화 처리하는 장치이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 오수 처리 장치(1)는, 각 가정의 주방 등에 설치되는 디스포저(3, 3,…)와 집합 배관(4)을 통해 접속되어 있다. 각 디스포저(3)은, 여기서는 상세히 설명하지 않지만, 각 가정에 있어서의 주방 싱크의 배수구 하방에 주로 설치되어 있고, 조리시나 폐기시에 발생하는 음식물 쓰레기를 회수하고, 이들 음식물 쓰레기를 내부에 구비한 해머 및 칼날에 의해 분쇄하여, 조리시의 배수와 함께 오수 처리 장치(1)로 흘려보내도록 되어 있다.

오수 처리 장치(1)는, 상류측에 각 디스포저(3, 3, …)로부터 도입되는 음식물 쓰레기 등의 오니를 포함한 오수를 하나로 합쳐 일시적으로 저류하는 저류조(5)와 도입관(7)을 통해 접속되어 있고, 저류조(5)로부터 펌프(6)에 의해 오수가 유입되게 되어 있다. 또한, 오수 처리 장치(1)는, 하류측에 처리 후의 오수를 배출하는 배수관(8)이 접속되어 있고, 정화된 배수는 배수관(8)을 통해 공용의 하수 처리 시설측(9)으로 보내져 하천(10) 등에 방류된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 오수 처리 장치(1)는, 고액 분리 처리조(11)와, 당해 분리된 고체분을 저류하여 정화 처리를 행하는 고체 처리부(12)와, 후술하는 마이크로 버블 발생 장치(13) 또는 미세 기포 산기 장치(56)를 구비하고 있고, 도 3 내지 도 5는, 각각 고액 분리 처리조(11)와, 고체 처리부(12)와, 마이크로 버블 발생부(13), 미세 기포 산기 장치(56)를 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 고액 분리 처리조(11)는, 상기 도입관(7)을 통하여 저수조(5)로부터 도입되는 오수를 고체분과 액체로 분리하는 부분으로, 고액 분리 처리조(11) 내에는, 무단 회주(無端回走)식의 고액 분리 장치(14)가 경사상으로 설치되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 고액 분리 장치(14)는, 컨베이어 프레임(15)의 상하부에 회전 가능하게 지지된 한 쌍의 롤러(16, 16)에 걸어 두른 컨베이어 벨트(17)와, 이 컨베이어 벨트(17)의 상면을 덮도록 하여 컨베이어 프레임(15)에 고착된, 폭 방향으로 미소 간격을 두고 종렬로 배치된 다수의 환봉 또는 각봉으로 이루어지는 빗살형 체판(18)으로 이루어지고, 컨베이어 벨트(17)의 표면에는, 빗살형 체판(18)의 각 봉 사이에 슬라이딩 가능하게 끼워맞춰지고, 또한 상방으로 돌출되는 다수의 반송 돌기(19, 19,…)가, 일정한 간격을 두고 다수 돌출 설치되어 있다.

빗살형 체판(18)에 의해 고액 분리 처리조(11)로부터 포집된 고체분은, 순차적으로 상향으로 회주해 오는 반송 돌기(19, 19,…)에 의해 건져 올려지고, 빗살형 체판(18)의 상단으로부터 낙하하여 후술하는 수집구(20)를 통해 고체 처리부(12) 내에 유입되도록 되어 있다. 한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 빗살형 체판(18)을 통과하여, 고액 분리된 오수의 액체는 고액 분리 처리조(11) 내로부터 배수관(8)을 통해 공용의 하수 처리 시설측(9)으로 보내지도록 되어 있다. 고액 분리 처리조(11)에서 분리된 액체는 염분 등의, 호기성 미생물의 활동을 저해하는 물질을 많이 포함하므로, 배수관(8)을 통해 공용의 하수 처리 시설측(9)으로 보내진다. 이와 같이 하여, 호기성 미생물의 활동을 저해하는 물질이 고체 처리부(12)로 보내지는 것을 방지하고 있다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 고체 처리부(12)는 분해 처리조(이하, 용기체(25)라 칭한다)를 갖고, 이 용기체(25)는, 상류측에는 빗살형 체판(18)의 상단으로부터 낙하하는 고체분을 수집하는 상기 수집구(20)를 구비하고, 하류측에는 배출부(26)를 구비하고 있다. 또한, 용기체(25)는, 그 중심축이 수평면에 대하여 경사져 후방측(상류측)이 전방측(하류측)에 비해 높아지도록 설치되어 있어, 내용물이 하류측으로 자연 유하(流下)되게 되어 있다.

용기체(25)의 중앙부의 외주면에는, 외주 기어(31)가 설치되어 있다. 그리고, 이 외주 기어(31)에 맞물리는 구동 기어(30a)를 갖고, 교반 수단(이하, 회전 구동 장치(30)라 칭한다)이 용기체(25)의 근방에 설치되어 있다. 이 회전 구동 장치(30)가 도시를 생략한 기어드 모터에 의해 구동됨으로써, 용기체(25)는, 그 중심축을 중심으로 하여 회전 구동된다. 한편, 용기체(25)는, 상류측에서 보았을 때 반시계방향으로 회전 구동된다.

용기체(25)의 내부에는, 다수의 균상(50, 50, …)이 복수 투입되어 있고, 이들 균상(50, 50, …)은, 호기성 미생물의 균상으로서 사용되도록 되어 있다. 균상(50, 50, …)은, 대략 입방체를 이루어 용기체(25)의 내부를 자유롭게 이동할 수 있다. 균상(50)은 복수의 공공을 갖는 광물질을 원료로 하는 합성 수지로부터 형성되어 있다. 한편, 이 균상(50, 50, …)에는, 호기성 미생물뿐만 아니라, 중화제, 악취 억제제 등을 첨가시킬 수도 있다.

또한, 여기서는 자세히 도시하지 않지만, 용기체(25)의 내주면에는, 균상(50, 50, …)을 교반하기 위한 복수의 교반판(28, 28, …)이 나선상으로 고착되어 있고, 용기체(25)가 회전 구동되면, 균상(50, 50, …)이 교반판(28, 28, …)에 의해 상방으로 이동되고, 다시 하방으로 투하되게 된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 용기체(25)는, 전술한 바와 같이 하류측이 낮아지도록 경사져 있고, 교반판(28, 28, …)이 나선상으로 복수 설치되어 있기 때문에, 하류측의 상기 고체분은 교반판(28, 28, …)에 들어 올려져, 상류측으로 떨어뜨려지게 된다. 이에 의하면, 용기체(25) 내에 있어서의 고체분의 분리 처리 시간을 길게 취할 수 있다.

용기체(25)의 하류측에는, 용기체(25)의 외부에 호기성 분해 후의 액체를 배출하기 위한 배출부(26)가 설치되어 있다. 이 배출부(26)는, 후방으로 갈수록 오므라드는 대략 원통 형상을 이루고 있다. 또한, 배출부(26)는 용기체(25)와 일체적으로 설치되어 있고, 용기체(25)의 회전과 연동하여 회전 구동된다.

배출부(26)의 외주면은, 도시를 생략한 다수의 작은 구멍이 형성된 펀칭 메탈부로 되어 있고, 용기체(25) 내부의 호기성 분해 후의 액체가 펀칭 메탈부의 작은 구멍으로부터 유출된다. 이 펀칭 메탈부의 내주면에는, 분리 필터(27)가 부설되어 있다. 이 분리 필터(27)에 의해 펀칭 메탈부의 작은 구멍이 폐색되어 있어, 분해 전의 고체분의 유출을 방지하고, 배출부(26)로부터 처리된 액체만이 접속관(21)에 유입되도록 되어 있다.

한편, 배출부(26)의 최대 직경은, 용기체(25)의 직경보다 작게 형성되어 있고, 용기체(25)의 하류측 단면(25a)의 하부가 둑이 되기 때문에, 오니를 포함하는 오수에 있어서의 액체를 비축하는 경계판으로 되어 있다. 이 하류측 단면(25a)으로부터 넘친 오수에 있어서의 액체가 배출부(26)로 흐르도록 되어 있기 때문에, 용기체(25) 내부의 액체의 수위는, 항상, 분리 필터(27)의 일부를 침수시키는 수위로 되어 있다.

또한, 오수에 있어서의 액체는, 용기체(25)의 내주면의 하방측에 미소한 수위로 저류되어 있다. 그 때문에 대부분의 균상(50, 50, …)은, 오수의 수면보다 위에 배치되어 공기에 접촉하기 쉽게 되어 있다.

배출부(26)의 상방 위치에는, 분리 필터(27)에 대하여 하류측으로부터 세정수를 공급하는 샤워 노즐(29)이 설치되어 있다. 이 샤워 노즐(29)은, 배출부(26)의 펀칭 메탈부를 향하여 고압으로 세정수를 분사할 수 있게 되어 있다. 한편, 샤워 노즐(29)은, 항상 작동시켜도 되고, 일정 시간마다 작동시키도록 해도 된다.

샤워 노즐(29)로부터 분사된 세정수는, 배출부(26)의 펀칭 메탈부의 작은 구멍을 통과하여, 분리 필터(27)의 표면에 부착된 유분이나 미세한 고체분을, 용기(25) 내부를 향하여 흘려보낼 수 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 마이크로 버블 발생부(13) 또는 미세 기포 산기 장치(56)는 일정량의 액체를 저류 가능한 처리조(35)를 갖고 있고, 소정량 이상의 액체는 하류측의 배출구(36)로부터 배출되어, 배수관(8)을 통해 공용의 하수 처리 시설측(9)으로 보내지게 되어 있다. 이하, 도 2(a), 도 5(a)의 마이크로 버블 발생부(13)을 사용한 실시예를 중심으로 설명하지만, 마이크로 버블과 같은 초미세한 기포를 필요로 하지 않는 경우에는, 도 2(b), 도 5(b)의 미세 기포 산기 장치(56)를 사용할 수도 있다.

처리조(35) 내에는, 미리 일정량의 상수(上水) 등의 액체가 저류되어 있고, 상류측에 마이크로 버블 발생 장치(38)가 설치되어 있다. 마이크로 버블 발생 장치(38)는, 처리조(35)의 저면(35a)에 배치되고, 액체를 흡수하는 흡수 펌프(39)(흡수 수단)와, 마이크로 버블 발생 노즐(40)에 의해 주로 구성되어 있다. 이 흡수 펌프(39)는, 그 하부의 흡수부(39a)로부터 내부의 액체를 흡수하도록 되어 있다.

마이크로 버블 발생 노즐(40)은, 흡수 펌프(39)로부터 연장되는 접속 파이프(45)의 선단에 장착되어 있고, 흡수 펌프(39)에서 흡수된 액체는, 마이크로 버블 발생 노즐(40)에 공급되어 분출되도록 되어 있다.

마이크로 버블 발생 노즐(40)은, 공기를 자흡(自吸)하는 전단식에 속하는 것으로 한다. 그 기종은 무엇이라도 좋지만, 고형물의 유입이 있어도 막힘을 일으키지 않는 것일 필요가 있다. 그 일례로서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 마이크로 버블 발생 노즐(40)은, 흡수 펌프(39)의 접속 파이프(45)에 접속되어 액체가 공급되는 공급부(41)와, 이 공급부(41)로부터 공급되는 액체를 압축하면서 통과시키는 압축부(42)(통과부)와, 이 압축부(42)를 통과한 액체가 분출되는 분출부(43)를 갖는 대략 원통 형상(스트레이트 파이프 형상)을 이루는 노즐 부재로 되어 있다.

액체의 입구인 공급부(41)의 내경은, 압축부(42)를 향하여 오므라들게 되어 있고, 분출부(43)의 내경은, 압축부(42)로부터 직경이 커지도록 되어 있다. 즉, 압축부(42)의 내경이 최소로 되어 있어, 공급부(41)로부터 공급된 액체는, 압축부(42)를 통과할 때에 압축됨으로써, 벤튜리 효과에 의해 오수의 유속이 고속이 되어 분출부(43)로부터 분출된다.

흡기관(46)으로부터 흡기된 공기는, 복수 분기된 지관(枝管)(44)을 지나 압축부(42) 내로 분출되도록 되어 있다. 지관(44)으로부터 압축부(42) 내로 분출된 기포는, 초미세한 기포(마이크로 버블)가 되어 압축부(42) 내의 액체와 혼합된다. 그리고, 이 초미세한 기포가 분출부(43)로부터 처리조(35) 내부로 분출된다.

한편, 마이크로 버블 발생 노즐(40)은, 처리조(35) 내의 액체의 수면 하에 수몰되어, 수중으로 마이크로 버블을 포함하는 액체를 분출하도록 되어 있다.

다음으로, 상기 실시형태의 처리 장치(1)에 의한 오수의 처리 순서를 도 2 내지 도 5를 사용하여 설명한다. 먼저, 저류조(5)로부터 펌프(6)에 의해 도입관(7)을 통하여 고액 분리 처리조(11)에 유입된 오수는, 고액 분리 처리조(11)에 있어서의 고액 분리 장치(14)에 의해 고액 분리되고, 분리된 고체분은 수집구(20)를 통해 고체 처리부(12)에 있어서의 용기체(25)로 유입된다.

계속해서 상기 고체분은, 용기체(25) 내에서 교반판(28, 28, …)에 의해 호기성 미생물을 담지하는 균상(50, 50, …)과 교반되어 혼합된다. 이때, 마이크로 버블 발생부(13)에 있어서의 하류측에 설치된 공급관(47) 및 펌프(48)로 이루어지는 급수 수단에 의해, 처리조(35) 내에서 마이크로 버블이 포함된 액체가 용기체(25) 내에 소정량 투입되도록 되어 있다.

이에 의하면, 상기 마이크로 버블 발생 장치(38)가 발생시킨 직경 50㎛ 이하의 기포는 가장 장시간 수중에 체류하는 기포 직경으로 되어 있기 때문에, 처리조(35)에서 체류하고 있던 액체는, 마이크로 버블을 포함함과 동시에, 산소가 많이 용해되어 있어, 용기체(25) 내의 고체분 및 균상(50, 50, …)에 충분한 산소가 계속 공급되게 된다.

한편, 고체 처리부(12)에 있어서의 용기체(25) 내에 공급되는 액체는, 충분히 마이크로 버블이 포함되어 있을 필요가 있기 때문에, 전술한 바와 같이 공급관(47)은 처리조(35)에 있어서의 하류측에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 용기체(25)는, 그 중심축이 수평면에 대하여 경사져 후방측이 전방측에 비해 높아지도록 설치되어 있기 때문에, 용기체(25) 내부에 공급된 마이크로 버블이 포함된 액체는, 상류측으로부터 하류측을 향하여 자연 유하로 흐르게 되어 있어, 용기체(25) 내의 상류측에서 하류측에 걸쳐 유입되어 있는 고체분 및 균상(50, 50, …)에 마이크로 버블이 포함된 액체를 빠짐없이 널리 퍼지게 할 수 있다.

상세하게는, 마이크로 버블 발생 장치(38)는, 직경 50㎛ 이하의 기포를 발생시키는 것이 가능하기 때문에, 통상적인 버블링에 비하여 액체에 많은 산소를 용해시킬 수 있어, 용기체(25) 내의 고체분 및 균상(50, 50, …)에 충분한 산소가 계속 공급되게 된다. 상기 액체는 기포가 체류된 상태에서 고체분 및 균상(50, 50, …)에 침투하기 때문에, 교반판(28, 28, …)에 의한 교반에 의해 공기와 접촉시키는 것만으로는 닿기 어려운 고체분 및 균상(50, 50, …)의 덩어리의 내부에 존재하는 호기성 미생물에 대하여 효과적으로 공기를 공급할 수 있어, 호기성 미생물을 활성화하여 높은 호기성 분해 능력을 발휘시킬 수 있다. 이렇게 하여 호기성 분해에 의해 고체분은 최종적으로는 실질적으로 거의 완전히 분해되어 물이 되고, 상기 공급된 마이크로 버블이 포함된 액체와 혼합되어, 하류측 단면(25a)보다 높은 수위가 된 상청 부분이 분리 필터(27)를 통해 접속관(21)에 유입된다.

그리고, 접속관(21)에 유입되는 호기성 분해 처리 후의 액체는, 접속관(21)을 통해 상기 마이크로 버블 발생부(13) 내에 투입된다. 호기성 분해 처리 후의 액체에는, 고체 처리부(12)의 용기체(25) 내에서 번식한 호기성의 미생물이나 박테리아 등이 포함되어 있기 때문에, 이 호기성 분해 처리 후의 액체에 마이크로 버블 발생 장치(38)에 의해 다시 마이크로 버블을 포함시켜, 공급관(47)을 통해 용기체(25) 내로 되돌림으로써, 고체 처리부(12) 내의 호기성 분해 능력을 높은 상태에서 유지시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 있어서의 오수 처리 장치(1)는, 오니를 포함하는 오수 중 고액 분리 장치(14)로부터 분리된 고체분은, 고체 처리부(12)에 있어서의 호기성의 미생물을 담지하는 균상(50)을 갖는 용기체(25) 내에서 호기성 분해된다. 이 때, 상기 마이크로 버블 발생기(13) 내에서 마이크로 버블을 충분히 포함시킨 액체가 고체 처리부(12) 내에 투입되기 때문에, 이 마이크로 버블을 충분히 포함시킨 액체와 고체분이 교반 수단에 의해 교반됨으로써, 초미세한 기포인 마이크로 버블이 고체분에 방해받지 않고 고체 처리부(12)에 있어서의 호기성 미생물에 대하여 충분히 공급할 수 있어, 효과적인 분해 처리를 행하게 할 수 있다.

또한, 용기체(25)는, 그 중심축이 경사져 후방측이 전방측에 비해 높아지도록 설치되어 있기 때문에, 용기체(25)의 하류측에 고체분, 균상(50, 50, …) 및 마이크로 버블이 포함된 액체가 한쪽으로 치우쳐 교반되기 때문에, 적은 수량으로 고체분의 분해가 가능하다.

또한, 마이크로 버블 발생 장치(38)가 발생시키는 직경 50㎛ 이하의 기포는 일반적인 기포에 비하여 수면으로의 상승 속도가 느려, 수중에 장시간 체류하기 때문에, 용기체(25)의 하류측에 한쪽으로 치우쳐진 고체분 및 균상(50, 50, …)의 내부 및 하방측에 대해서도 효과적으로 공기를 공급할 수 있다.

또한, 외기가 마이크로 버블 발생 장치(38)에 의해 초미세한 기포로서 액체 중에 혼합되기 때문에, 이 공기를 오수 중에 장시간 체류시킬 수 있게 되어, 마이크로 버블 발생부(13)에서 혼합된 공기(용존 산소)를 오수 중에 머물게 하여, 하수 처리 시설(9)에 통하는 배수관(8) 내를 호기성으로 할 수 있어, 배수관(8) 내의 세정 빈도를 적게 하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 마이크로 버블은, 그 기포의 표면에 오염을 흡착하여 제거할 수 있기 때문에, 고체 처리부(12)에 있어서의 배출부(26)에 설치된 분리 필터(27)의 막힘을 해소할 수 있어, 실질적으로 메인터넌스 빈도를 적게 할 수 있다. 그 때문에, 전술한 샤워 노즐(29)은 반드시 설치하지 않아도 된다. 한편, 샤워 노즐(29)을 설치하는 경우에는, 마이크로 버블 발생 장치(38) 대신에, 미세 기포 산기 장치(56)를 사용할 수도 있다.

이하, 균상(50)에 대해, 도 7을 참조하여 설명한다.

여기서, 균상(50)이란, 담체(51)에 호기성 미생물을 식균한 것이고, 담체(51)란, 호기성 미생물을 식균하지 않은 상태인 것을 의미한다.

또한, 담체(51)를 구성하는 광물질을 원료로 하는 합성 수지란, 식물 수지 등의 천연 수지를 제외하는 것으로, 호기성 미생물에 의해 분해되지 않는 것을 의미한다.

이하, 균상(50) 및 담체(51)에 대해, 도 7을 참조하여 설명한다.

종래의 균상은 왕겨 등을 사용하고 있었기 때문에, 호기성 미생물에 의해 분해되어, 왕겨를 정기적으로 보충할 필요가 있다. 또한, 균상이 되는 왕겨는, 균의 온상이 될 뿐만 아니라, 왕겨끼리의 사이의 간극이 통기를 촉진시켜, 호기성 미생물에 공기를 공급하는 역할을 하고 있다. 그러나, 왕겨 자체가 호기성 미생물에 의해 분해 등이 진행되면, 왕겨끼리의 사이의 간극이 작아져, 오수 처리조 내의 통기성이 나빠진다. 그 때문에, 호기성 미생물에 충분한 공기를 공급할 수 없어, 호기성 미생물의 번식이 약해져, 악취가 발생한다는 문제가 발생한다.

이에, 균상(50)은 복수의 공공(52)을 갖는 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체(51)와, 담체(51) 내에 형성된 복수의 공공 내의 적어도 일부에 호기성 미생물과 호기성 미생물의 활동을 활발화시키는 소정량의 효소를 담지하여 구성하고 있다.

도 7은, 균상(50) 및 담체(51)의 구조를 나타내는 도면이다. 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체(51)에는 공공(52)이 형성되어 있다. 공공(52)은, 그 적어도 일부가 다른 공공과 연통된 것과, 다른 공공과 연통되지 않은 것을 포함하고 있다. 공공(52)의 크기는 약 50㎛ 내지 약 800㎛ 정도의 크기를 갖고, 여러 가지 크기의 공공(52)이 담체(51) 안에 거의 균일하게 분산되어 있다. 또한, 공공(52)에는 효소(53)가 담지되어, 공공(52)은 호기성 미생물(도시 생략)의 온상이 된다. 큰 공공(52)은 효소로 채워지는 일은 없고, 후술과 같이 교반 작용에 의해 공공(52)에는 오수와 공기가 출입하여, 호기성 미생물이 번식하는 데에 적합한 환경이 된다. 또한, 작은 공공(52)은 그 공공이 효소로 채워진 상태가 되기 때문에, 오수와 공기의 출입은 거의 없지만, 조금씩 효소가 스며 나와, 장기간에 걸쳐 효소의 공급원으로서 기능한다.

공공(52)에는, 호기성 미생물의 활동을 활발화시키는 효소가 담지되어 있으므로, 효소의 작용에 의해 호기성 미생물의 번식이 촉진된다.

담체에 담지시키는 효소는, 오수 처리 장치의 설치 환경, 운전 상황이 변화해도, 호기성 미생물의 번식이 영향을 받지 않도록 하기 위하여, 복수의 효소를 사용하여, 호기성 미생물이 번식할 수 있도록 하고 있다.

이상과 같이, 균상(50)은, 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 의해 구성되어 있기 때문에 미생물에 의한 분해가 없고, 담체(51), 나아가서는 미생물이 담지되어 있는 복수의 공공을 안정적으로 확보할 수 있게 된다. 또한, 담체의 공공 내에 담지한 효소의 작용에 의해, 호기성 미생물의 번식 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 호기성 미생물을 충분히 번식시킬 수 있어, 악취를 억제할 수도 있다. 또한, 호기성 미생물이 공공 내에 담지되기 때문에, 교반에 의한 충격 또는 살수에 의해서도 흘러나오는 일도 없다.

이하, 담체(51)를 구성하는 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 대해 설명한다.

담체(51)는, 적어도 표피 부분을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 구성되어 있다. 담체의 적어도 외피 부분을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 구성함으로써, 고형물과 균상이 처리조 내에 있어서의 교반 과정에서, 적어도 균상의 표피 부분이 균상 상호의 충돌, 접촉에 의해 압축과 복원을 반복하여, 균상의 공공으로부터 수분이나 공기의 흡수 배출이 촉진되어, 호기성 미생물의 번식에 필요한 공기나 수분을 균상의 공공 내에 충분히 공급할 수 있다.

또한, 오수 처리기 내에서는, 균상(50)은 물에 노출됨과 동시에, 호기성 미생물의 활동에 의해 60℃ 가까운 온도가 되는 경우가 있다. 또한, 호기성 미생물은, 통상, 중성 내지 약산성, 또는 알칼리성의 환경에서 활발하게 활동하게 된다. 그러나, 조건에 따라, 음식물 쓰레기를 분해하는 과정에서 PH가 저하되어, 호기성 미생물의 활동이 저해되어 버리는 경우가 있다. 이러한 상태를 방지하기 위하여, 유기 석회, 소석회, 탄산칼슘 등을 적당량, 용기체(25) 안에 투입하여, PH 조정을 행하는 경우가 있어, 오수 처리기 내는 PH가 크게 변화하는 경우가 있다.

이에, 담체(51)를 구성하는 재료로서 우레탄 스펀지를 사용하고 있다. 우레탄 스펀지는, 흡수성, 배수성 및 내수성이 우수하고, 산성 환경, 알칼리성 환경, 고온 환경에서도 열화되는 일이 없기 때문에, 정기적으로 담체를 보충할 필요가 없어진다.

또한, 담체를 구성하는 우레탄 스펀지는, 그 밀도를 어느 정도 자유롭게 제작할 수 있다는 특징이 있다. 따라서, 우레탄 스펀지가, 오수를 포함한 상태에서 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물과 거의 비중이 동일해지도록 제작하면, 교반 중에 균상이 고형분이 유리된 상태가 되지 않고, 충분히 접촉하여, 고형분의 분해가 촉진되게 된다. 한편, 우레탄 스펀지는, 일례이며, 우레탄 스펀지와 동등한 특성을 갖는 재료이면, 사용할 수 있다.

이하, 도 3의 용기체(25) 내에서의 교반 작용에 대해 설명한다.

용기체(25)가 1분부터 수분 동안에 1회 교반되면, 균상(50, 50, …)이 교반판(28, 28, …)에 의해 상방으로 이동되고, 그때까지 오수에 잠겨 있던 균상(50)은, 오수 중에 잠겨 있지 않은 다른 균상에 위로 투하되어, 균상 상호의 충돌, 접촉에 의해 압축과 복원을 받게 된다. 이러한 교반 작용을 반복하여 받음으로써, 균상의 공공으로부터 수분이나 공기의 흡수 배출이 촉진되어, 호기성 미생물의 번식에 필요한 공기나 수분을 균상의 공공 내에 충분히 공급할 수 있게 된다.

이와 같이, 교반 작용과 기공(氣孔)에 담지한 효소의 작용이 서로 어울려, 균상(50)에 담지된 호기성 미생물이 활성화되고, 분해 처리조(11) 내부의 오수 중에 포함되는 고형분이 분해되어, 오수가 정화되도록 되어 있다.

담체(51)의 구성에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다.

담체의 형상은, 도 8(a)의 대략 입방체뿐만 아니라, 도 8(b) 내지 도 8(e)와 같이 대략 구체, 대략 원기둥, 관상체, 대략 정팔면체로 할 수도 있다. 또한, 형상이 상이한 담체(51)를 혼합하여 사용함으로써, 담체끼리의 간극을 크게 유지할 수 있어, 오수 처리조 내의 통기성을 더욱 개선할 수도 있다. 담체(51)의 1변의 길이는 약 1cm 내지 약 10cm로 하여 구성하고 있으나, 음식물 쓰레기 처리기의 용량, 처리하는 음식물 쓰레기의 양을 고려하여, 그 크기를 결정할 수 있다.

또한, 도 8(a) 내지 도 8(e)에 있어서는, 담체를 단일, 동일한 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 구성하고 있으나, 담체의 적어도 표피 부분을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 하고, 다른 부분을 상이한 재료로 구성할 수도 있다. 도 8(f)는 도 8(a)의 B-B 단면, 도 8(g)는 도 8(b)의 C-C 단면을 나타낸다. 예를 들어, 도 8(f)와 같이 입방체의 표피 부분(54)을 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 하고, 코어 부분(55)을 표피 부분(54)과 비중이 상이한 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 의해 구성하고, 담체의 평균 비중을 오수 또는 고형분의 비중에 맞도록 조정할 수도 있다. 또한, 코어 부분(55)을 효소를 풍부하게 포함한 담체로 구성하고, 표피 부분(54)을 형상 복원력이 풍부한 탄성체에 의해 피복함으로써, 장기간에 걸쳐 호기성 미생물에 효소를 공급할 수도 있다. 또한, 도 8(h)와 같이, 코어 부분(55)의 일부가 노출되도록 구성할 수도 있다.

실시예 1(도 2)의 오수 처리 장치(1)에 있어서, 용기체(25)로부터 흘러 나오는 액체는, 마이크로 버블 발생 장치(38) 또는 미세 기포 산기 장치(56)에 의해, 산소를 충분히 용해시킨 상태에서, 혹은 장시간 수중에 체류 가능한 마이크로 버블을 포함한 상태에서, 다시, 용기체(25)로 되돌려져, 미세한 기포가 체류된 상태의 액체가 고체분 내에 침투하기 때문에, 고체분의 덩어리의 내부에 존재하는 호기성 미생물에 대하여 효과적으로 공기를 공급할 수 있고, 호기성 미생물을 활성화하여 높은 호기성 분해 능력을 발휘시킬 수 있어, 고형물의 분해 시간을 단축할 수 있다. 그러나, 왕겨로 이루어지는 균상을 처리부(12)에 투입하여, 용존 산소가 높고, 마이크로 버블을 충분히 포함한 액체를 사용하여 호기성 분해를 행하면, 왕겨로 이루어지는 균상은 단시간에 분해되어 버린다. 그 반면, 담체(51)는, 용존 산소가 높고, 마이크로 버블을 충분히 포함한 액체 중에 있어서도 거의 분해되지 않고, 공공(52)은 소실되는 일이 없으므로, 공공(52)에 담지된 호기성 미생물이 흘러나오는 것을 억제할 수 있다.

또한, 마이크로 버블 발생 장치(38) 또는 미세 기포 산기 장치(56)로부터 발생하는 거품의 직경은 작기 때문에, 통상적인 조(粗)기포 버블링에 비하여, 액체 중에 용해되는 산소량을 많게 할 수 있다. 그 결과, 전술한 교반 작용에 의해 산소 농도가 높은 액체가 우레탄 스펀지에 흡수 배출되어, 공공(52)의 호기성 미생물에 산소를 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 공공(52)에 담지한 효소의 작용과 더불어, 공공(52)에 담지된 호기성 미생물이 활성화되어, 오수 중에 포함되는 고체분의 분해 효과를 더욱 높일 수 있다.

또한, 마이크로 버블 발생 장치(38) 또는 미세 기포 산기 장치(56)를 사용함으로써, 종래의 폭기용의 조기포를 보내면서 호기성 분해를 행하는 오수 처리 장치와 같이, 처리조 내에 존재하는 오니에 의해, 기포의 진행이 오니에 의해 저지되는 일이 없어져, 처리조 내의 호기성 미생물에 빠짐없이 공기를 공급할 수 있어, 효율적인 호기성 분해 처리를 행할 수 있다.

본원에 있어서, 균상(50)이란, 담체(51)에 호기성 미생물을 식균한 것으로, 담체(51) 자체는 식균할 때까지는, 호기성 미생물을 포함하고 있지 않다. 따라서, 가장 먼저 담체에 호기성 미생물을 식균하는 작업이 필요하다. 이하, 그 작업 방법, 오수 처리 방법에 대해 설명한다.

고액 분리 처리조(11) 안에 음식물 쓰레기, 잔반 또는 도그 푸드 등의 호기성 미생물의 영양분을 투입하면, 고액 분리되어, 고체분은 용기체(25)로 보내진다. 또한 왕겨, 부엽토, 석회 및 담체(51)를 용기체(25)에 투입하여, 적당한 수분을 보급하고, 적당한 온도를 유지하면서, 용기체(25) 내의 상기 투입물을 천천히 회전시킨다. 여기서, 왕겨, 부엽토에 부착된 호기성 미생물이, 담체(51)의 기공 내에 담지한 효소의 작용에 의해 활발화되어, 호기성 미생물이 폭발적으로 증식하고, 음식물 쓰레기, 잔반, 왕겨, 부엽토의 분해가 진행된다. 이와 동시에, 담체(51)의 기공 내에 호기성 미생물이 번식하여, 담체(51)에 식균이 완료되어, 균상(50)이 된다.

상기 왕겨, 부엽토를 용기체(25)에 투입하는 공정은, 음식물 쓰레기를 분해하기 위한 호기성 미생물을 투입하기 위하여 행하는 것이다. 오수 처리 장치(1)가 설치되는 지역에 따라, 호기성 미생물의 종류가 상이하기 때문에, 오수 처리 장치(1)가 설치되는 지역에서 채취한 그 지방의 왕겨, 부엽토를 사용하는 것이 좋다. 물론, 호기성 미생물을 직접 투입해도 된다. 또한, 겨울철 등 저온시에는, 호기성 미생물의 활동이 저하되는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 오수 처리 장치의 운전 상황을 보면서 왕겨, 부엽토를 용기체(25)에 적당량 투입해도 된다.

상기 소석회, 탄산칼슘 등은, PH 조정을 위하여 사용하는 것이다. 호기성 미생물은, 통상, 중성 내지 약산성, 또는 알칼리성의 환경에서 활발하게 활동한다. 그러나, 조건에 따라, 음식물 쓰레기를 분해하는 과정에서 PH가 저하되어, 호기성 미생물의 활동이 저해되어 버리는 경우가 있다. 이러한 상태를 방지하기 위하여, 소석회, 탄산칼슘 등을 적당량, 분해 처리조(11) 내에 투입하여, PH 조정을 행하는 것이다.

이상과 같이, 담체(51)는, 광물질을 원료로 하는 합성 수지에 의해 구성되어 있기 때문에 미생물에 의한 분해가 없어, 균상(50), 나아가서는 미생물이 담지되어 있는 복수의 공공(52)을 안정적으로 확보할 수 있고, 호기성 미생물이 공공(52) 내에서 장기간에 걸쳐 생식할 뿐만 아니라, 내부에서 충분히 번식하여, 악취도 없어진다. 또한, 호기성 미생물이 공공 내에 담지되기 때문에, 교반에 의한 충격 또는 살수에 의해서도 흘러나오는 일도 없다.

한편, 담체(51)는, 효소를 담지한 것이지만, 효소를 담지한 담체와 효소를 담지하지 않는 담체를 혼합하여 사용해도, 충분히 그 효과를 발휘할 수 있다.

실시예 2

실시예 2에 따른 오수 처리 장치에 대해, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다. 한편, 상기 실시예와 동일 구성으로 중복되는 구성의 설명을 생략한다.

오수 처리 장치(100)는, 오수를 고체분과 액체로 분리하는 고액 분리 처리조(11)와, 그 하방의 고체 처리부(112)와, 마이크로 버블 발생부(13)를 갖고 있다. 이하, 실시예 1과 마찬가지로, 마이크로 버블 발생부(13)를 사용한 실시예를 중심으로 설명하는데, 마이크로 버블과 같은 초미세한 기포를 필요로 하지 않는 경우에는, 미세 기포 산기 장치(56)를 사용할 수도 있다.

고체 처리부(112)는, 상부의 분해 처리조(112a)와 하부의 폭기조(112b)가 저판(115)에 의해 구분되어 있고, 저판(115)은, 다수의 작은 직경의 통기공(116)을 갖는 펀칭 플레이트 등의 다공판으로 이루어지고, 정면에서 보았을 때 U자상으로 형성되어 있다. 또한, 저판(115) 상에는, 고체분(도시 생략)과 함께 실시예 1의 균상(50)이 투입되어 있다.

고체 처리부(112) 내의 대략 중앙부에는, 교반 장치(117)가 설치되어 있다. 이 교반 장치(117)는, 좌우 양단부가 고체 처리부(112)의 케이싱에 의해 지지된 길이 방향을 향하는 회전축(118)과, 이 회전축(118)에 축선과 직교하는 방향을 향하여 고착된 복수의 교반봉(119, 119, …)으로 이루어지고, 각 교반봉(119, 119, …)에는 교반 날개(120, 120, …)가 장착되어 있다.

회전축(118)은, 그 단부에 장착한 풀리(121)에 걸어 두른 벨트(122)를, 고체 처리부(112)의 상부에 적재된 기어드 모터(123)의 구동 풀리(124)를 회전시킴으로써, 고체분과 균상(50)을 천천히 교반한다.

폭기조(112b) 내의 하방에는, 복수의 급기관(127)이 좌우 방향을 향하여 설치되고, 그 상면에 천공된 분기구(128)로부터 압축 공기가 분출되도록 되어 있고, 분기구(128)로부터 기포를 상기 저판(115)의 통기공(116)을 통해 고체 처리부(112) 내에 유입시키고, 그 안에 공기를 공급할 수 있게 되어 있다.

또한, 분해 처리조(112a) 내의 상방 근처에는, 급수 수단(이하, 살수관(125)이라 칭한다)가 길이 방향에 걸쳐 설치되고, 그 하면에 천공된 복수의 토출구(126)로부터 물이 샤워상으로 분사되도록 되어 있다.

마이크로 버블 발생부(13)는, 일정량의 액체를 저류 가능한 처리조(35)를 갖고 있고, 소정량 이상의 액체는, 배수관(8)을 통해 공용의 하수 처리 시설(9)측으로 보내지게 되어 있다.

또한, 처리조(35)의 상류측에는, 마이크로 버블 발생 장치(38) 또는 미세 기포 산기 장치(56)가 설치되어 있다. 또한, 마이크로 버블 발생부(13)에 있어서의 하류측에 설치된 관은 고체 처리부(112)에 있어서의 살수관(125)이며, 처리조(35) 내에서 마이크로 버블이 포함된 액체가 펌프(48) 및 살수관(125)에 의해, 분해 처리조(112a) 내의 고체분 및 균상(50)으로 분무되도록 되어 있다.

이에 의하면, 마이크로 버블 발생 장치(38)에서 발생된 마이크로 버블은, 분해 처리조(112a) 내의 고체분 및 균상(50)으로 상방으로부터 액체와 함께 분무된다. 이때, 마이크로 버블의 거품의 직경이 작기 때문에, 통상적인 버블링에 비하여, 액체 중에 용해되는 산소량을 높게 할 수 있다. 그리고, 전술한 교반 작용에 의해 산소 농도가 높은 액체가 담체(51)에 흡수 배출되어, 공공(52)의 호기성 미생물에 산소를 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 공공(52)에 담지한 효소의 작용과 더불어, 공공(52)에 담지된 호기성 미생물이 활성화되어, 오수 중에 포함되는 고형분의 분해 효과를 더욱 높일 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명해 왔으나, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다.

예를 들어, 실시예에 있어서 처리조(35) 내에는, 상수 등의 액체가 저류되어 있는 양태로 설명되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 고액 분리 장치(14)에 의해 분리된 액체분을 처리조(35) 내에 저류시키고, 이 분리된 액체분에 마이크로 버블을 포함시켜 고체 처리부에 투입하도록 해도 된다. 이에 의하면, 처리조(35) 내에 존재하는 호기성 미생물에 마이크로 버블화된 외기가 충분히 공급되기 때문에, 고액 분리 처리조(11)에서 고액 분리된 오수의 액체분은, 활성화된 호기성 미생물에 의해 정화 처리조(35) 내에서 효과적으로 호기성 분해되어 정화 처리할 수 있게 된다.

또한, 마이크로 버블 발생 장치(38)는, 마이크로 버블 발생부(13)의 처리조(35) 내에 배치되어, 처리조(35) 내의 상수 등의 액체를 흡수하고, 처리조(35) 내에 마이크로 버블을 포함한 액체를 분출하는 양태로 설명되어 있으나, 마이크로 버블 발생부(13)는 정화 처리조(35)를 구비하지 않는 구성이어도 되며, 예를 들어, 고체 처리부(12)로부터 배출되는 처리 후의 액체를, 배관을 통하여 직접적으로 고체 처리부(12)에 순환되도록 하고, 이 배관에 마이크로 버블 발생 장치(38)를 장착한 구성으로 해도 된다. 또한, 마이크로 버블 발생 장치(38)는, 고액 분리 처리조(11) 내에 배치되어, 고액 분리 장치(14)에서 고액 분리된 직후의 액체분에 대하여 마이크로 버블을 포함시키는 구성으로 해도 된다.

또한, 고액 분리 장치, 고체 처리부, 마이크로 버블 발생부는, 실시예 1에 나타내는 바와 같은 케이싱으로 둘러싸여 일체로 유닛화된 양태에 한정하지 않고, 각각 착탈 가능한 별체의 장치로서 구성되어 있어도 되며, 또한, 고액 분리 장치, 고체 처리부, 마이크로 버블 발생부의 일부가 기설의 저류조 등의 장치를 이용하여 구성된 것이어도 된다.

1; 오수 처리 장치
2; 집합 주택
3, 3, …; 디스포저
4; 집합 배관
5; 저류조
6; 펌프
7; 도입관
8; 배수관
9; 하수 처리 시설
10; 하천
11; 고액 분리 처리조
12; 고체 처리부
13; 마이크로 버블 발생부
14; 고액 분리 장치
15; 컨베이어 프레임
16, 16; 롤러
17; 컨베이어 벨트
18; 빗살형 체판
19, 19,…; 반송 돌기
20; 수집구
21; 접속관
25; 용기체
25a; 용기체 하류측 단면
26; 배출부
27; 분리 필터
28, 28…; 교반판
29; 샤워 노즐
30; 회전 구동 장치
30a; 구동 기어
31; 외주 기어
35; 처리조
35a; 처리조 저면
36; 배출구
38; 마이크로 버블 발생 장치
39; 흡수 펌프
39a; 흡수부
40; 마이크로 버블 발생 노즐
41; 공급부
42; 압축부
43; 분출부
44; 지관
45; 접속 파이프
46; 흡기관
47; 공급관
48; 펌프
50, 50,…; 균상
51; 담체
52; 공공
53; 효소
54; 표피 부분
55; 코어 부분
56; 미세 기포 산기 장치

Claims

음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물과 균상(菌床)을 수용하는 분해 처리조와, 상기 분해 처리조 내에 수분을 공급할 수 있는 급수 수단과, 상기 고형물과 상기 균상을 상기 분해 처리조 안에서 교반하는 교반 수단을 구비하고, 균상 내의 호기성 미생물을 사용하여 상기 고형물을 분해 처리하는 오수 처리 장치로서, 상기 균상은, 복수의 공공(空孔)을 갖는 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체와, 상기 복수의 공공 내에 담지된 미생물로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 담체는, 복수의 공공 내에 소정량의 효소를 담지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 담체는, 적어도 그 표피 부분이 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 구성한 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 담체는, 우레탄 스펀지에 의해 구성한 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오수 처리 장치는, 오수를 고체분과 액체로 분리하는 고액 분리 처리조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오수 처리 장치는, 마이크로 버블 발생부 또는 미세 기포 산기(散氣) 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 오수 처리 장치.
다공질의 광물질을 원료로 하는 합성 수지 내에 형성된 공공 내에 미생물의 활동을 활성화시키는 효소를 적어도 일부 담지시켜 이루어지는 담체를 분해 처리조 내에 투입하는 공정과, 음식물 쓰레기를 분쇄한 고형물을 분해 처리하는 분해 처리조 내에 미생물을 투입하는 공정과, 상기 미생물의 먹이가 되는 영양분을 투입하는 공정과, 상기 분해 처리조 내의 PH를 조정하는 공정과, 적당한 수분의 보급과, 적당한 온도를 유지하면서, 상기 분해 처리조 내의 투입물을 교반하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는, 오수 처리 방법.
음식물 쓰레기 또는 오수 등을 분해 처리하기 위하여 사용되는 균상으로서, 상기 균상은, 적어도 표피 부분이 복수의 공공을 구비하고 형상 복원력이 풍부한 광물질을 원료로 하는 합성 수지로 이루어지는 담체와, 상기 복수의 공공 내에 미생물과 상기 미생물의 활동을 활발화시키는 소정량의 효소를 담지하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 균상.
제8항에 있어서,
상기 담체는, 적어도 그 표피 부분이 형상 복원력이 풍부한 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 균상.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 담체는, 우레탄 스펀지에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 균상.