KR20160024009A - 컴팩트형 하폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴팩트형 하폐수 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 침지형 분리막을 구비함으로써 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 유동상 담체가 충진된 포기조와 침전조를 일체형으로 설치함으로써, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있는 컴팩트형 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

Description

컴팩트형 하폐수 처리장치{Compact Type Waste Water Treatment Apparatus}

본 발명은 컴팩트형 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

물은 지구상의 모든 생물의 생명을 유지하는 필수 물질이며, 물의 순환을 통하여 지표면에 눈이나 비로 강하하는데 우리나라에서는 지역 또는 계절에 따라 강우량이 편중되어 유한한 자원으로 간주되고 있다.

인간이 사용하고 버린 더러운 물은 자연의 원리인 자정작용으로 깨끗이 정화되고 다시 자연계로 돌아가 생태계를 유지하는 역할을 담당하였으나, 산업혁명 이후에는 인구집중에 따른 도시화, 산업의 발달로 인하여 수질오염은 심각해졌고, 이에 따라 경제적으로 오폐수를 재활용할 수 있는 방안에 대한 적극적인 개발의 필요성이 커지고 있다.

오폐수의 재활용에 있어서 중요한 점은 재활용되는 오폐수 내의 질소, 인 및 유기물 등의 함유량과, 물의 탁도, pH 등을 필요한 수준으로 처리하고, 병원성 미생물을 제거하여 환경공학적으로 안정하도록 처리하는 일이다.

주로 농업용 비료, 사람이나 가축의 분뇨, 합성세제로부터 발생되는 질소나 인이 수계로 유입되면, 부영양화, 연안의 적조현상, 암모니아의 어류독소, 수중의 용존산소결핍 등을 야기하게 되며, 상수 중의 암모니아는 염소 요구량을 증가시키고, 질산성 질소가 음용수 중에 높은 농도로 존재하는 경우 청색증와 같은 질병을 유발하여 건강에 영향을 주기도 한다.

또한 질소, 인 등의 상수원 유입으로 인한 조류의 과잉성장으로 수돗물의 맛과 냄새 등에서 불쾌감을 일으킬 우려가 있고, 정수공정인 모래 여과지의 막힘 현상을 유발하며, 남조류가 과잉 번식한 경우, 독성 물질을 생성하여 사람의 건강에 장애를 주기도 한다.

이와 같이, 수계로의 질소 및 인의 유입은 정수비용의 증가에 따른 경제적인 손실발생, 공중보건상 안전하고 깨끗한 수자원확보의 어려움 등의 문제를 유발시키며, 따라서 수계로의 영양염류 유입을 차단하는 것이 가장 근원적인 해결책이므로 오폐수 및 축산폐수에서 유기물의 제거와 더불어 질소 및 인의 처리가 더욱 강조되고 있는 실정이다.

이러한 질소와 인의 처리를 위해서, 고도처리공정과, 병원성 미생물 및 부유물질 등에 대한 처리를 위한 생물학적 공정을 결합한 멤브레인 바이오 리액터(Membrane Bio-Reactor, MBR)가 개발되었다.

상기 바이오 리액터(Membrane Bio-Reactor, MBR)을 이용한 하폐수 고도처리장치는 기존의 하수처리법인 활성슬러지법과 비교해 볼 때 설치 소요면적이 작고 자동운전이 용이하다는 점, 또 침전조를 별도로 포함하지 않아 슬러지 벌킹 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있다는 점 등의 장점이 있어, 소규모 하수처리시설에 많이 활용되어 왔다. 특히, 막의 선택에 따라 처리수질을 필요로 하는 만큼 조절할 수 있기 때문에 최근의 물 재이용에 대한 정책적 배려와 발 맞추어 소규모 중수시설에서도 많이 이용하고 있는 추세이다.

MBR을 이용한 하폐수 고도처리장치는 잉여 슬러지의 발생량이 기존의 방식보다 훨씬 적고 이것이 MBR 시스템의 장점으로 받아들여지고 있는 점 때문에 질소 및 인의 제거 측면에서는 불리한 것으로 알려져 있다. 따라서, 이러한 질소 및 인 제거 측면에서의 약점을 보완하고 고도의 질소·인 동시 제거용 MBR 시스템이 요구되어 왔다.

이에 따라 한국공개특허 제 10-2010-0088283호에는 분리막을 이용한 오폐수 고도 처리방치 및 처리방법에 관한 것으로, 제 1무산소조, 호기조, 제 2무산소조, 막분리호기조, 멤브레인 모듈, 제 1반송라인 및 운전관리부를 포함하는 오폐수 고도 처리 장치 및 처리방법에 관한 것이다. 그러나, 그 공정이 복잡하고, 질소, 인 및 유기물 제거효과가 충분하지 않은 단점이 있다.

한국공개특허 제 10-2010-0088283호 (2010.08.09)

본 발명의 주된 목적은 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있는 컴팩트형 하폐수 처리장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예는 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조; 상기 포기조 내에 분리막이 침지되어 있어 포기조에서 처리된 처리수를 고액분리하고, 분리된 처리수를 배출시키는 침지형 분리막부; 및 상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부를 포함하고, 상기 포기조, 침지형 분리막부 및 침전부가 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 포기조는 혼합액 현탁고형물(MLSS) 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 산기 장치는 침전부 상부에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 슬러지 수집기는 침전부 하단에 고정되는 지지대; 침전부의 양 측면과 이격되어 설치되고, 상기 지지대와 체결되어 시소 운동되도록 저면 중심축에 베이링이 구비되는 슬러지 수집판; 및 상기 슬러지 수집판 양단부와 각각 결합되어 승강 높이 조절로 슬러지 수집판의 각도를 제어하는 한 쌍의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 슬러지 수집기는 상부에 스컴 제거수단을 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 스컴 제거수단은 상기 슬러지 수집판 상면을 길이방향으로 왕복 이동하면서 슬러지 수집판 상면의 슬러지를 수거하는 와이퍼; 상기 와이퍼 양단부에 각각 결합되는 롤러; 상기 롤러와 체결되어 와이퍼가 슬라이드 이동되도록 슬러지 수집판 상면에 부착되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 양단부에 형성되어 와이퍼 이동을 방지하는 이동방지턱; 및 상기 와이퍼 일부와 결합되어 슬러지 수집판의 각도에 따라 와이퍼를 이동시키는 무게추 유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서, 상기 포기조 전단에 혐기조를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예는 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조; 상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부; 및 상기 포기조 후단에 구비되며, 상기 포기조에서 처리된 처리수를 고액분리하여 분리된 처리수를 배출시키고, 슬러지를 포기조로 반송시키는 침지형 분리막조를 포함하고, 상기 포기조 및 침전부가 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 포기조는 혼합액 현탁고형물(MLSS) 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 포기조의 공기 공급은 침전부 상부에서 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 슬러지 수집기는 침전부 하단에 고정되는 지지대; 침전부의 양 측면과 이격되어 설치되고, 상기 지지대와 체결되어 시소 운동되도록 저면 중심축에 베이링이 구비되는 슬러지 수집판; 및 상기 슬러지 수집판 양단부와 각각 결합되어 승강 높이 조절로 슬러지 수집판의 각도를 제어하는 한 쌍의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 슬러지 수집기는 상부에 스컴 제거수단을 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서, 상기 스컴 제거수단은 상기 슬러지 수집판 상면을 길이방향으로 왕복 이동하면서 슬러지 수집판 상면의 슬러지를 수거하는 와이퍼; 상기 와이퍼 양단부에 각각 결합되는 롤러; 상기 롤러와 체결되어 와이퍼가 슬라이드 이동되도록 슬러지 수집판 상면에 부착되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 양단부에 형성되어 와이퍼 이동을 방지하는 이동방지턱; 및 상기 와이퍼 일부와 결합되어 슬러지 수집판의 각도에 따라 와이퍼를 이동시키는 무게추 유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 침지형 분리막을 구비함으로써 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 유동상 담체가 충진된 포기조와 침전조를 일체형으로 설치함으로써, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 하폐수 처리장치의 측면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 수집기의 측면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 스컴 제거수단의 평면 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 구현예에 따른 하폐수 처리장치의 측면 개략도이다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

구체적으로, 분리막 공정을 적용한 많은 하폐수 처리장에서는 분리막 표면에 부착된 미생물을 탈리하기 위해 주입하는 탈리용 공기에 의한 높은 용존산소(DO)로 인해 인 제거에 필요한 혐기 조건 형성이 어려워 생물학적 인 제거율이 낮아 화학적 인 처리시설을 추가해야 한다. 또한, 혼합액 현탁고형물(MLSS)이 고농도인 경우에는 투과 플럭스 감소에 의해 설계 용량을 처리하지 못할 뿐만 아니라, 혼합액 현탁고형물(MLSS)이 저농도인 경우에도 농축 탈수 공정에서 처리함으로써 슬러지 처리계통의 처리시설 용량이 증가하는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명에서는 분리막을 구비하고, 혼합액 현탁고형물 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시킴으로써, 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 유동상 담체가 충진된 포기조와 침전조를 일체형으로 설치함으로써, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있다.

본 발명은 일 관점에서, 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조; 상기 포기조 내에 분리막이 침지되어 있어 포기조의 처리수를 고액분리하고, 분리된 처리수를 배출시키는 침지형 분리막부; 및 상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부를 포함하고, 상기 포기조, 침지형 분리막부 및 침전부가 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1에 나타난 봐와 같이, 본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 포기조(10), 분리막부(50) 및 침전부(100)를 포함하고, 상기 포기조(10), 침지형 분리막부(50) 및 침전부(100)는 하나의 반응조로 이루진 것을 특징으로 한다.

상기 포기조(10)는 하폐수가 유입되고, 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화 반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체(20)가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 하폐수의 질산화 및 탈질이 수행된다.

상기 포기조의 공기 공급은 산기 장치(30)를 이용할 수 있고, 후술되는 침전부(100) 상부에 설치되어 유동상 담체가 침전부(100)로 유입되는 것을 방지한다.

상기 포기조에 충진된 유동상 담체(20)는 부유성과 유동성이 우수하고, 탁질, 입자 물질에 의해 폐색이 되지 않도록 폴리염화비닐, 폴리에텔렌, 폴리에테르술폰, 폴리플루오르화물비닐라덴, 폴리테트라플루오르에틸렌, 세라믹 등이 사용가능하며, 비중이 0.7 ~ 0.9의 범위가 적합하고, 질산화 박테리아 등이 부착할 수 있는 표면적을 증가시키기 위해 유동 담체의 최대 직경은 1.5cm를 넘지 않도록 하며, 유동상 담체의 제조방법으로는 통상의 제조방법으로 제조할 수 있다.

상기 유동상 담체에 부착된 미생물로는 부유 미생물에 비해 상대적으로 질산화 박테리아인 AOA(Ammonia Oxidizing Archaea), AOB(Ammonia Oxidizing Bateria), NOB(Nitrite Oxidizing Bacteria) 등의 점유율이 높고, 원생동물, 윤충류 등의 점유율이 높다.

또한, 상기 유동상 담체(50)에 부착된 미생물로는 인을 과잉 섭취하는 Bio-P(Biological Phosphourus removing bacteria) 미생물이 포함되어 있어 포기조 전단에 추가될 수 있는 혐기조 내에서 Bio-P 미생물에 의한 인 용출, 체내 고분자 물질 합성 반응을 유도할 수 있으며, 이를 통해 하폐수 내 인의 생물학적 처리가 가능하게 된다.

상기 유동상 담체(20)는 포기조 유효 용량의 20 ~ 50vol%로 충진시킬 수 있고, 수온이 10℃ 이하인 경우에는 미생물 함량의 확보를 위해 혐기조 유효 용량의 40 ~ 50vol% 범위 내에서 충진될 수 있도록 조절한다.

또한, 포기조(10)는 혼합액 현탁고형물 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시킴으로써, 후술되는 침지형 분리막부(50)의 막투과 플럭스를 최대로 유지하여 분리막 설치비 절감, 내구 년한(endurance period) 증가를 달성할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 포기조(10)는 고농도 인이 함유된 하폐수가 유입될 경우, 전단에 혐기조(미도시)를 추가로 구비하여 인의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 침지형 분리막부(50)는 상기 포기조 내에 분리막(60)이 침지되어 포기조(10)에서 처리된 처리수에 대한 고액분리가 수행하고, 상기 고액분리로 분리된 처리수를 방류시킨다.

또한, 상기 분리막(60)은 하부에 산기 장치(30)를 구비하여 산기 장치로부터 공급된 공기에 의해 분리막의 오염이 억제되고, 분리막의 외부에는 유동상 담체의 직경보다 작은 망목 구조의 담체 차단스크린(70)이 설치되어 유동상 담체에 의해 분리막이 찢어지거나 손상되는 것을 방지한다.

본 발명에 있어서, 침전부(100)는 슬러지 수집기(110)로 침강된 슬러지를 수거하여 침강성이 양호한 미생물을 농축하고, 내생탈질을 유도하여 질소제거율을 높이고, 고농도의 슬러지를 폐기하거나, 또는 포기조 전단에 추가되는 혐기조에 일부 반송하여 생물학적 인 처리효율을 높일 수 있다. 이때, 상기 침전부(100)는 바닥면에 슬러지를 포집할 수 있도록 오목한 형상의 요홈부가 형성된 호퍼부(150)를 구비할 수 있다.

상기 슬러지 수집기(110)는 포기조 하부로 침강되는 슬러지를 수거하여 침전부 하단에 모으는 수단으로, 도 2에 나타난 바와 같이 침전부(100) 하단에 고정되는 지지대(111); 침전부의 양 측면과 이격되어 설치되고, 상기 지지대(111)와 체결되어 시소 운동되도록 저면 중심축에 베이링(113)이 구비되는 슬러지 수집판(112); 및 상기 슬러지 수집판(112) 양단부와 각각 결합되어 승강 높이 조절로 슬러지 수집판의 각도를 제어하는 한 쌍의 실린더(114)를 포함한다. 이때, 상기 및 이하의 각 부재의 연결 및 체결은 공지의 체결 및 연결 유닛으로 연결되거나, 체결될 수 있고, 상기 한 쌍의 실린더(114)는 리프팅(lifting) 하는 승강 높이 조절이 가능하도록 제작할 수 있다.

상기 슬러지 수집기(110)는 유동상 담체 등에서 탈리된 슬러지가 슬러지 수집판(112) 상부에 중력에 의해 침강하게 되면, 실린더(114)의 높이 조절로 슬러지 수집판 한쪽이 기울어지게 되고, 기울어진 슬러지 수집판(112)으로 침강된 슬러지가 모아져 호퍼부(150)에서 수거된다. 이때, 상기 실린더 높이 조절은 침강된 슬러지량에 따라 제어부(미도시)에서 조절할 수 있다.

또한, 상기 슬러지 수집기(110)는 침강된 슬러지의 수거를 위해 상부에 스컴 제거수단(120)을 더 구비할 수 있다.

상기 스컴 제거수단(120)은 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 슬러지 수집판(112) 상면을 길이방향으로 왕복 이동하면서 슬러지 수집판 상면의 슬러지를 수거하는 와이퍼(121); 상기 와이퍼 양단부에 각각 결합되는 롤러(미도시); 상기 롤러와 체결되어 와이퍼가 슬라이드 이동되도록 슬러지 수집판 상면에 부착되는 가이드 레일(123); 상기 가이드 레일 양단부에 형성되어 와이퍼 이동을 방지하는 이동방지턱(124); 및 상기 와이퍼 일부와 결합되어 슬러지 수집판의 각도에 따라 와이퍼를 이동시키는 무게추 유닛(125)을 포함한다. 상기 무게추 유닛(125) 역시, 상기 가이드 레일(123)을 따라 슬라이드 이동되도록 와이퍼 양단부에 각각 결합된 롤러와 동일한 롤러(122)가 구비되어 있다.

상기 스컴 제거수단(120)은 슬러지 수집판(112)이 실린더의 높이 조절로 각도가 조절되면, 무게추 유닛(125)이 중력에 의해 기울어진 슬러지 수집판 방향으로 별도의 동력 없이 이동하게 되고, 상기 무게추 유닛과 결합된 와이퍼(121)도 같이 기울어진 슬러지 수집판 방향으로 이동하면서 슬러지 수집판 상부에 퇴적된 슬러지를 기울어진 슬러지 수집판 방향으로 쓸어모은다. 이렇게 모인 슬러지는 침전부의 호퍼부(150)로 수거된다. 상기 무게추 유닛의 중량은 침전된 슬러지의 양, 반응조의 크기에 따라 적절하게 조절할 수 있고, 상기 와이퍼는 실리콘, 테프론 등의 스컴이나 슬러지를 수집할 수 있는 재질이면 제한 없이 사용 가능하다.

이때, 만약 상기 슬러지 수집판(112)이 반대 방향으로 기울어지면 기울어진 슬러지 수집판으로 방향으로 무게추 유닛(125)이 치우치게 되고, 상기 무게추 유닛과 결합된 와이퍼(121)도 기울어진 슬러지 수집판 방향으로 이동하면서 동일한 방법으로 슬러지를 수거할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치는 포기조 전단에 혐기조(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 혐기조는 침전부에 수집된 슬러지 일부를 반송하여 유입되는 하폐수의 인 방출 및 유기물 분해를 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 하폐수 처리장치는 하나의 반응조에 포기조, 분리막부 및 침전부를 포함한 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치로, 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 다른 관점에서, 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조; 상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부; 및 상기 포기조 후단에 구비되며, 상기 포기조에서 처리된 처리수를 고액분리하여 상징수를 배출시키고, 슬러지를 포기조로 반송시키는 침지형 분리막조를 포함하고, 상기 포기조 및 침전부는 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치는 도 4에 나타난 바와 같이, 전술된 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치에서 분리막에 의한 유동상 담체의 유동력 저하를 방지하고 분리막 유지관리를 위해 침지형 분리막조(250)를 포기조(200) 후단에 설치한 것으로, 본 발명에 따른 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치의 포기조 및 침전부는 전술된 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이때, 상기 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치는 침지형 분리막조(250)의 미생물을 포기조(200)로 반송시킴으로써, 침지형 분리막조(250)에 미생물이 농화되어 자산화되는 것을 예방하고, 유동상 담체(20)가 유입되는 것을 방지하기 위해 포기조(200)와 침지형 분리막조(250) 사이에 담체 차단스크린(270)을 설치할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치는 포기조 전단에 혐기조(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 혐기조는 침전부에 수집된 슬러지 일부를 반송하여 유입되는 하폐수의 인 방출 및 유기물 분해를 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치는 침지형 분리막을 구비함으로써 원활한 고액분리가 가능하여 후처리 공정 운영이 수월하고, 유동상 담체가 충진된 포기조와 침전조를 일체형으로 설치함으로써, 반응조 내부의 미생물 농도와 슬러지 농도를 높게 유지할 수 있어 유기물, 질소 및 인 처리 효율이 높을 뿐만 아니라, 처리시간 및 슬러지 발생량을 절감할 수 있다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 도면에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

10, 200: 포기조 20: 유동상 담체
30: 산기 장치 50: 침지형 분리막부
60: 분리막 70, 270: 담체 차단스크린
100: 침전부 110: 슬러지 수집기
111: 지지대 112: 슬러지 수집판
113: 베어링 114: 실린더
120: 스컴 제거수단 121: 와이퍼
122: 롤러 123: 가이드 레일
124: 이동방지턱 125: 무게추 유닛
150: 호퍼부 250: 침지형 분리막조

Claims (14)

1. 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조;
   상기 포기조 내에 분리막이 침지되어 있어 포기조의 처리수를 고액분리하고, 분리된 처리수를 배출시키는 침지형 분리막부; 및
   상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부를 포함하고,
   상기 포기조, 침지형 분리막부 및 침전부는 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 포기조는 혼합액 현탁고형물(MLSS) 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 산기 장치는 침전부 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 슬러지 수집기는 침전부 하단에 고정되는 지지대; 침전부의 양 측면과 이격되어 설치되고, 상기 지지대와 체결되어 시소 운동되도록 저면 중심축에 베이링이 구비되는 슬러지 수집판; 및 상기 슬러지 수집판 양단부와 각각 결합되어 승강 높이 조절로 슬러지 수집판의 각도를 제어하는 한 쌍의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 슬러지 수집기는 상부에 스컴 제거수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 스컴 제거수단은 상기 슬러지 수집판 상면을 길이방향으로 왕복 이동하면서 슬러지 수집판 상면의 슬러지를 수거하는 와이퍼; 상기 와이퍼 양단부에 각각 결합되는 롤러; 상기 롤러와 체결되어 와이퍼가 슬라이드 이동되도록 슬러지 수집판 상면에 부착되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 양단부에 형성되어 와이퍼 이동을 방지하는 이동방지턱; 및 상기 와이퍼 일부와 결합되어 슬러지 수집판의 각도에 따라 와이퍼를 이동시키는 무게추 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 포기조 전단에 혐기조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
8. 하폐수가 유입되고, 산기 장치의 공기 공급으로 호기 상태가 유지되어 하폐수의 질산화 반응, 유기물 산화반응 및 인 과잉섭취가 이루어지며, 내부에 유동상 담체가 충진되어 있어 유동상 담체에 의한 질산화 및 탈질이 수행되는 포기조;
   상기 포기조 하부에 구비된 슬러지 수집기로 침강된 슬러지를 수거하는 침전부; 및
   상기 포기조 후단에 구비되며, 상기 포기조에서 처리된 처리수를 고액분리하여 분리된 처리수를 배출시키고, 슬러지를 포기조로 반송시키는 침지형 분리막조를 포함하고,
   상기 포기조 및 침전부는 하나의 반응조로 이루어진 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 포기조는 혼합액 현탁고형물(MLSS) 농도를 1,000mg/L 이하로 유지시키는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
   
10. 제8항에 있어서, 상기 포기조의 공기 공급은 침전부 상부에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
    
11. 제8항에 있어서, 상기 슬러지 수집기는 침전부 하단에 고정되는 지지대; 침전부의 양 측면과 이격되어 설치되고, 상기 지지대와 체결되어 시소 운동되도록 저면 중심축에 베이링이 구비되는 슬러지 수집판; 및 상기 슬러지 수집판 양단부와 각각 결합되어 승강 높이 조절로 슬러지 수집판의 각도를 제어하는 한 쌍의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 슬러지 수집기는 상부에 스컴 제거수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
    
13. 제12항에 있어서, 상기 스컴 제거수단은 상기 슬러지 수집판 상면을 길이방향으로 왕복 이동하면서 슬러지 수집판 상면의 슬러지를 수거하는 와이퍼; 상기 와이퍼 양단부에 각각 결합되는 롤러; 상기 롤러와 체결되어 와이퍼가 슬라이드 이동되도록 슬러지 수집판 상면에 부착되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 양단부에 형성되어 와이퍼 이동을 방지하는 이동방지턱; 및 상기 와이퍼 일부와 결합되어 슬러지 수집판의 각도에 따라 와이퍼를 이동시키는 무게추 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.
    
14. 제8항에 있어서, 상기 포기조 전단에 혐기조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 컴팩트 하폐수 처리장치.

Images