KR20170108519A - 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 bod, 질소 및 악취 저감장치 - Google Patents

오폐수용 저장조 또는 폭기조의 bod, 질소 및 악취 저감장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물이 압축부로 공급되어 압축되어 토출부로 공급되고, 연결부를 통해 유입되는 공기가 토출부로 공급되어 물과 혼합되어 저장조 또는 폭기조로 토출되도록 하고, 저장조 또는 폭기조로 토출된 물과 공기의 혼합수는 오,폐수를 순환시키며 공기를 공급하므로 오,폐수의 BOD, 질소 및 악취를 저감시키는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치에 관한 것으로서, 오,폐수가 저장되는 저장조 또는 오,폐수에 공기를 주입하는 폭기조에 삽입되는 본체; 상기 본체의 내부에 형성되어 일측의 물 공급펌프에서 공급되는 물이 유동되며, 상기 물이 압축되어 배출되는 압축부; 상기 압축부의 타측에 결합되며, 압축부와 결합되는 일측의 내주연에 공기가 유입되는 유입구가 다수 형성되고, 타측에 물과 공기가 혼합된 혼합수가 배출되는 배출구가 다수 형성되는 토출부 및 상기 본체의 중단의 외주연에 형성되어 압축공기를 주입하는 공기펌프가 연결되는 연결부를 포함하여, 상기 저장조 또는 폭기조에 토출부가 본체와 함께 삽입되어 공기와 혼합되는 물을 저장조 또는 폭기조로 공급하여 저장조 또는 폭기조의 오,폐수에 산소를 쉽게 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치{Apparatus for reducting BOD, nitrogen and stench of aeration tank or storage tank for wastewater}
본 발명은 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장조 또는 폭기조에 물과 공기를 혼합한 혼합수를 공급하여 저장조 또는 폭기조의 오,폐수에 공기를 공급하며, 오폐수를 순환시켜 BOD, 질소 및 악취 저감시키는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치에 관한 것이다.
최근들어 급격하게 발전한 산업화 및 도시화로 자연환경과 생활환경은 더 이상 방치할 수 없을 정도로 악화일로에 있으며, 특히 수질오염에 있어서는 그 심각성이 나날이 더하여 전국의 주요 수역과 해역에 많은 문제가 발생되고 있다.
또한, 하천과 호소(湖沼)의 수질오염은 그 영향이 가장 심각한 곳이며, 수질오염의 주된 원인이 고농도의 축산분뇨 등과 같은 오·폐수의 유입에서 기인된다.
따라서 이러한 오염원의 적절한 폐수처리가 요구되지만, 현재 국내외 소개되어 있는 다양한 폐수 처리기술의 실제 운전 실태와 그 검증에 관하여는 폐수의 특수성과 수질변화의 관리상에 아직도 많은 어려움이 있음을 수처리 기술인들은 토로하고 있는 상황이다.
앞으로 해양투기의 규제 등 환경오염의 주범으로 주변 수계에 부영양화를 유발시키는 축산 폐수와 유기성 산업폐수, 오폐수 등의 처리시설은 마을 단위의 소규모 영농 법인과 산업의 규모에 따라 공동 처리장 또는 개별 정화 시설에 의하여 처리가 확대될 것이다.
그러나 요구되는 많은 폐수처리시설들 가운데 축산 폐수 공동처리장의 경우에 실무 경험 부재의 부적절한 설계와 관리방법으로 인하여 거의 대부분이 제 기능을 발휘하지 못하고 있으며, 개별 정화조의 경우에도 축사의 유형과 가축의 종에 따른 폐수 농도 대한 이해 부족과 관리능력 부재로 인하여 제 기능을 발휘하지 못하고 있는 실정이다.
또한 축산 폐수 또는 유기성 산업폐수, 오폐수를 처리하기 위하여 투자되는 비용이 관련 폐수처리 산업 규모에 비해 과대하여 산업 경쟁력 확보가 어려운 실정이며, 특히 축산폐수 공공처리시설의 경우 국내 여러 곳에서 단위 사업장으로서 단독 방류 시스템으로 수질의 안정성을 검증한 곳도 찾아보기 힘든 실정이다.
예컨대 종래에는 국내특허 제151928호, 제100603호, 제229406호, 제271942호, 제33531호, 일본특허 제3122654호 등으로 개발된 기술이 있다.
상기와 같은 종래의 기술은 축산 폐수의 다양한 공법이 적용되고 있으나 많은 공법이 임의로 관련 미생물을 투여하거나 막분리 등의 고가의 수처리 기재를 사용하여야 비로소 운전이 되고, 또한 향후 그 정비나 교체시기의 비용이 매우 고가이어서 유지관리상의 지대한 문제점을 내포하고 있는 실정이다.
또한, 종래의 기술은 자연적인 처리방식의 효과적 접근보다는 인위적이고, 다분히 고비용 시설로 많은 비경제적 문제점을 가지고 있으며, 그 교체시기의 생물안정성이 떨어져 시설의 수질 회복 시점이 장시간 소요될 것이다.
더욱이 국내 축산 폐수 또는 분뇨가 수계 부영양화의 주요인으로 인식되고 있지만, 기존의 유기물 제거 위주의 처리 시설로는 이들로 인한 N/P부영양화와 같은 환경 오염문제를 해소할 수 없는 실정이다.
기존 시설을 개선하여 축산 폐수 처리효율을 개선하기 위해, 종래에는 미생물 활성제를 투입하거나, 생물반응기(Bio-reactor)와 같은 기술이 도입 운전되고 있으나, 미생물 제제의 추가비용 부담이 발생되는 것과, 교체시기에 시설운전이 일시 정지되는 것과, 미생물 고형화 기술의 불안정으로 인해 주입된 종균의 재활성화율이 상당히 떨어지는 것 등 관련 처리 시설의 운전비용과 설치비용이 커서 비경제적이므로 현실 적용에 많은 문제점이 있다.
또한, 종래에는 오폐수 처리시설의 처리효율, 자동화 운전, 생물반응조의 미생물활성시 적정온도의 유지가 어렵고, 생물반응조 거품 제거와 액비화 기능을 높이기에 매우 미흡하다는 문제점이 있다.
이러한, 문제점을 해소하기 위한 선행특허는 폐수의 유입시 유입유량과 농도의 부하변동시, 시설운전이 자체 공기공급량을 증감하고 순환율을 증감하여 종균메디아접촉을 통하여 호기/임의/혐기미생물대사 접촉율을 극대화하고, 생물학적대사과정에서 발생하는 탈질반응열 및 유기산화열을 폭기조미생물혼합액으로 직접 냉각하여 미생물생장적정 온도를 유지하고, 수질조건변화에 따르는 미생물트러블, 거품발생 등의 문제를 제거하도록 기재되어 있다.
그러나 상기 선행특허는 문제점을 해결하기 위한 많은 구성이 필요하며, 과정 또한 많아지는 문제점이 있어 설비에 따른 비용 증가와 유지 관리 및 작동에 따른 비용이 증가되고, 구성이 복잡한 문제점이 있다.
선행특허 : 한국 등록특허공보 제10-0953075호(2010년04월07일)
본 발명은 물이 압축부로 공급되어 압축되어 토출부로 공급되고, 연결부를 통해 유입되는 공기가 토출부로 공급되어 물과 혼합되어 저장조 또는 폭기조로 토출되도록 하고, 저장조 또는 폭기조로 토출된 물과 공기의 혼합수는 오,폐수를 순환시키며 공기를 공급하므로 오,폐수의 BOD, 질소 및 악취를 저감시키는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치는, 오,폐수가 저장되는 저장조 또는 오,폐수에 공기를 주입하는 폭기조에 삽입되는 본체; 상기 본체의 내부에 형성되어 일측의 물 공급펌프에서 공급되는 물이 유동되며, 상기 물이 압축되어 배출되는 압축부; 상기 압축부의 타측에 결합되며, 압축부와 결합되는 일측의 내주연에 공기가 유입되는 유입구가 다수 형성되고, 타측에 물과 공기가 혼합된 혼합수가 배출되는 배출구가 다수 형성되는 토출부 및 상기 본체의 중단의 외주연에 형성되어 압축공기를 주입하는 공기펌프가 연결되는 연결부를 포함하여, 상기 저장조 또는 폭기조에 토출부가 본체와 함께 삽입되어 공기와 혼합되는 물을 저장조 또는 폭기조로 공급하여 저장조 또는 폭기조의 오,폐수에 산소를 쉽게 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 본체는 일측이 지지장치에 고정되도록 고정판이 일측에 형성되고, 상기 압축부의 외측을 따라 압축부가 감싸지도록 중관이 형성되고, 중관의 타측에 연장관이 형성되어 압축부의 끝단과 토출부를 감싸며 형성되고, 상기 토출부와 연장관 간이 밀폐고정되어 오,폐수가 유입되거나 공기가 유출되지 않도록 한다.
상기 압축부는 일측 일정 간격이 평행하도록 형성되고, 중단의 일측에서 타측으로 점진적으로 직경이 좁혀져 형성되며, 타측과 중단츨 일정 간격이 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 토출부의 일측 내주연에 형성되는 배출구는 일측에서 타측으로 점진적으로 직경의 크기가 좁혀지며 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 물과 공기를 혼합하여 저장조 또는 폭기조로 공급하므로 저장조 또는 폭기조 내부의 오,폐수를 순환 및 공기를 공급하므로 BOD, 질소 및 악취를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 물과 공기를 혼합시키는 혼합수를 쉽게 생성하여 오,폐수에 공급하므로, 많은 양의 공기를 오,폐수에 공급할 수 있어 빠른시간 및 다량의 공기를 오,폐수에 공급할 수 있어 BOD, 질소 및 악취의 저감을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 전체구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 압축부와 토출부가 결합되는 부위를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 토출부를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 전체 구성을 나타낸 단면도로서, 본체(10), 본체(10) 내부에 형성되어 일측에 연결되는 물 공급펌프(2)에서 공급되는 물이 유동되는 압축부(11), 공기가 유입되어 물과 혼합되어 토출되는 토출부(30) 및 공기펌프(3)가 연결되는 연결부(13)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 상기 본체(10)는 일단이 고정장치에 고정되고, 타단이 오,폐수가 저장되는 저장조 또는 오,폐수에 공기를 주입하는 폭기조에 투입된다.
상기 본체(10)는 일측이 고정장치에 고정되도록 고정판이 일측에 형성되고, 상기 압축부(11)의 외측을 따라 압축부(11)가 감싸지도록 중관이 형성되며, 중관의 타측에 연장관(40)이 형성되어 압축부(11)의 끝단과 토출부(30)를 감싸며 형성된다.
상기 토출부(30)와 연장관(40) 간은 밀폐고정되어 오,폐수가 본체(10) 내부로 유입되거나 본체(10) 외부로 공기가 유출되지 않도록 한다.
상기 본체(10)의 중단에는 연결부(13)가 형성되어 본체(10)의 내부로 공기 펌프에서 공급되는 공기가 유입되도록 한다.
상기 공기펌프(3)와 물 공급펌프(2)는 제어부(1)와 연결되어 작동이 제어되며, 물 공급량 및 공기 공급량이 제어부(1)의 제어신호를 통해 조절된다.
상기 압축부(11)는 본체(10)의 내부에 형성되며, 일측에 물을 공급하는 공급펌프(2)와 연결되며, 타측은 개구되어 일측을 통해 유입되는 물이 배출된다.
상기 압축부(11)는 일측 일정 간격이 평행하도록 형성되고, 중단의 일측에서 타측으로 점진적으로 직경이 좁혀져 형성되며, 타측과 중단츨 일정 간격이 평행하도록 형성되어 물 공급펌프(2)에서 공급되는 물이 압축부(11) 내부에서 압축되어 타측을 통해 배출된다.
도 2는 본 발명에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 압축부(11)와 토출부(30)가 결합되는 부위를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치의 토출부(30)를 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 압축부(11)의 타측단 외주연에는 토출부(30)가 결합되어 압축부(11)를 통해 압축된 물이 연결부(13)를 통해 유입되는 공기와 혼합되어 배출구(21)로 토출되도록 한다.
상기 토출부(30)는 일측 내주연에 지지체가 형성되고, 타측에는 배출구(21)가 다수 형성되는 차단판(20)이 형성되며, 내부에 물과 공기가 혼합되는 혼합공간이 형성된다.
상기 토출부(30)는 일측 내주연과 압축부(11)의 타측 외주연이 결합되는데 이 결합되는 부위가 일정 간격 이격되어 결합되도록 지지체가 토출부(30)와 압축부(11) 간에 형성된다.
상기 지지체에는 다수의 유입구(30)가 형성되며, 유입구(30)를 통해 공기가 유입된다.
상기 유입구(30)는 일측에서 타측으로 점진적으로 직경이 좁게 형성되어 유입되는 공기가 압축되어 토출부(30)의 혼합공간으로 유입된다.
상기 토출부(30) 타측의 차단판(20)에 형성된 배출구(21)는 일반 홀처럼 형성될 수 있지만, 일측에서 타측으로 점진적으로 직경이 좁아지며 형성되어 혼합공간에서 물과 공기가 혼합된 혼합수의 배출 압력을 증가시킬 수도 있다.
상기 차단판(20)은 배출구(21) 이외의 막힌 부분에 혼합공간 내에 유입되는 공기 및 물이 부딪혀 와류를 형성함으로 인해 물과 공기가 쉽게 혼합될 수 있도록 한다.
상기 연결부(13)를 통해 공기펌프(3)에서 본체(10) 내부로 공급된 공기는 본체(10)와 압축부(11) 간의 공간에서 일시 머물다가 유입구(30)를 통해 토출부(30)의 혼합공간으로 유입되며, 이러한 공기의 압력이 본체(10)에 가해지므로, 내부의 압축부(11) 외측을 가압하여 압축부(11) 내부 물 압력으로 인해 압축부(11)가 파손되지 않도록 완충시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 통해 저장조 또는 폭기조의 오,폐수에 공기를 공급하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 저장조 또는 폭기조에 일측이 고정장치에 고정된 본체(10)의 타측을 투입하고, 물 공급펌프(2)를 통해 물을 본체(10) 내부에 형성된 압축부(11) 내부로 공급하고, 본체(10)의 연결부(13)와 연결되는 공기펌프(3)에서 공급되는 공기를 본체(10) 내부로 공급한다.
이렇게 본체(10) 내부로 공급되는 공기는 압축부(11)와 토출부(30) 간의 유입구(30)로 유입되어 토출부(30)의 혼합공간에 유입되는 물과 혼합된다.
이때, 상기 공기는 유입구(30)를 통해 주입될 때 물과 혼합되며, 물과 혼합되지 못하는 공기는 배출구(21)를 통해 토출될때 배출구(21) 외의 차단판(20)의 막힌 부분에서 물과 공기의 배출이 막히면서 와류가 발생하게 되고, 이로 인해 물과 공기가 재차 혼합되어 배출구(21)를 통해 토출된다.
이와 같이 물과 공기가 혼합된 혼합수가 배출구(21)를 통해 배출되어 저장조 또는 폭기조에 투입됨으로 인해 저장조 또는 폭기조에 저장되는 오,폐수가 순환되며, 혼합수에 포함된 공기가 쉽게 오,폐수와 혼합되어 BOD, 질소 및 악취를 저감시키게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 물과 공기를 혼합하여 저장조 또는 폭기조로 공급하므로 저장조 또는 폭기조 내부의 오,폐수를 순환 및 공기를 공급하므로 BOD, 질소 및 악취를 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 물과 공기를 혼합시키는 혼합수를 쉽게 생성하여 오,폐수에 공급하므로, 많은 양의 공기를 오,폐수에 공급할 수 있어 빠른시간 및 다량의 공기를 오,폐수에 공급할 수 있어 BOD, 질소 및 악취의 저감을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
1 : 제어부 2 : 공급펌프
3 : 공기펌프
10 : 본체 11 : 압축부
12 : 주입구 13 : 연결부
20 : 차단판 21 : 배출구
30 : 토출부 31 : 유입구
40 : 연장관

Claims (4)

  1. 오,폐수가 저장되는 저장조 또는 오,폐수에 공기를 주입하는 폭기조에 삽입되는 본체(10);
    상기 본체(10)의 내부에 형성되어 일측의 물 공급펌프(2)에서 공급되는 물이 유동되며, 상기 물이 압축되어 배출되는 압축부(11);
    상기 압축부(11)의 타측에 결합되며, 압축부(11)와 결합되는 일측의 내주연에 공기가 유입되는 유입구(31)가 다수 형성되고, 타측에 물과 공기가 혼합된 혼합수가 배출되는 배출구(21)가 다수 형성되는 토출부(30) 및
    상기 본체(10)의 중단의 외주연에 형성되어 압축공기를 주입하는 공기펌프(3)가 연결되는 연결부(13)를 포함하여,
    상기 저장조 또는 폭기조에 토출부(30)가 본체(10)와 함께 삽입되어 공기와 혼합되는 물을 저장조 또는 폭기조로 공급하여 저장조 또는 폭기조의 오,폐수에 산소를 쉽게 공급하는 것을 특징으로 하는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체(10)는 일측이 지지장치에 고정되도록 고정판이 일측에 형성되고, 상기 압축부(11)의 외측을 따라 압축부(11)가 감싸지도록 중관이 형성되고, 중관의 타측에 연장관(40)이 형성되어 압축부(11)의 끝단과 토출부(30)를 감싸며 형성되고, 상기 토출부(30)와 연장관(40) 간이 밀폐고정되어 오,폐수가 유입되거나 공기가 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압축부(11)는 일측 일정 간격이 평행하도록 형성되고, 중단의 일측에서 타측으로 점진적으로 직경이 좁혀져 형성되며, 타측과 중단츨 일정 간격이 평행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토출부(30)의 일측 내주연에 형성되는 배출구(21)는 일측에서 타측으로 점진적으로 직경의 크기가 좁혀지며 형성되는 것을 특징으로 하는 오폐수용 저장조 또는 폭기조의 BOD, 질소 및 악취 저감장치.
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