KR20190114441A - Apparatus for water and stream purification using soil block - Google Patents

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KR20190114441A
KR20190114441A KR1020180037148A KR20180037148A KR20190114441A KR 20190114441 A KR20190114441 A KR 20190114441A KR 1020180037148 A KR1020180037148 A KR 1020180037148A KR 20180037148 A KR20180037148 A KR 20180037148A KR 20190114441 A KR20190114441 A KR 20190114441A
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Abstract

The present invention relates to a sewage purification apparatus using soil blocks, which not only increases sewage treatment amount, but also can effectively remove BOD, nitrogen and phosphorous contained in sewage by optimizing an effective particle diameter and a moisture content of granite soil and hardness of the treatment soil layer as well as a composition for a treatment soil layer including the soil blocks, when constructing a purification apparatus for treating sewage by stacking the soil blocks in multi-stages. According to the present invention, the sewage purification apparatus includes: a treatment tank which provides a space for treating sewage by the soil blocks and a water passing layer; the soil blocks which are spaced apart from one another in a vertical direction stacked in a multi-stage form within the treatment tank; and the water passing layer which is disposed between the soil blocks of respective stages and between the soil blocks horizontally disposed in each stage. The soil blocks include: a soil block frame which provides a space having the treatment soil layer formed therein; a nonwoven fabric which performs a function of covering the treatment soil layer to prevent the treatment soil layer from being lost from the soil blocks and transferring sewage penetrating the treatment soil layer to the soil blocks or the water passing layer in the lower stage; and the treatment soil layer which purifies sewage wherein the treatment soil layer includes 75 to 80% of granite soil, 10 to 15% of leaf mold, 10 to 15% of charcoal and 5 to 10% of pumice with respect to the total volume of the treatment soil layer, and the granite soil has an effective particle diameter of 0.075 to 0.250 mm.

Description

토양블록을 이용한 오수정화장치{Apparatus for water and stream purification using soil block}Sewage purification apparatus using soil block {Apparatus for water and stream purification using soil block}

본 발명은 토양블록을 이용한 오수정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토양블록을 다단 적층하여 오수를 처리하는 정화장치를 구성함에 있어서, 토양블록을 구성하는 처리토양층의 조성 뿐만 아니라 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도를 최적화함으로써 오수 처리수량을 증대시킴과 함께 오수 내에 포함되어 있는 BOD, 질소 및 인을 효과적으로 제거할 수 있는 토양블록을 이용한 오수정화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage purification apparatus using a soil block, and more particularly, in configuring a purification apparatus for treating sewage by stacking soil blocks in multiple stages, the effective particle diameter of Masato as well as the composition of the treated soil layer constituting the soil block. And it relates to a sewage purification apparatus using soil blocks that can effectively remove the BOD, nitrogen and phosphorus contained in the sewage by optimizing the moisture content, the hardness of the treated soil layer.

지금까지의 이치수 중심의 하천정비는 하천직강화 및 하천환경 훼손을 유발하였고, 이로 인해 하천 유수의 체류시간이 감소되어 하천의 자정능력 상실이 초래되었다. 한편, 하천오염은 수량이 많고 오염농도가 낮은 특징으로 인하여, 하천 전체수량에 대하여 수처리 공법을 적용하는 것은 경제적인 측면에서 현실적이지 못하다. 따라서, 하천의 자연정화 능력을 회복시키고, 자체적으로 깨끗한 수질을 유지할 수 있도록 하는 친자연형 수질정화 기술에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.Up to now, river maintenance centered on two-dimensions has led to the strengthening of rivers and damage to the river environment, which resulted in the reduction of the residence time of rivers, resulting in the loss of river self-cleaning capacity. On the other hand, due to the high quantity of river pollution and low pollution concentration, it is not economically practical to apply the water treatment method to the total amount of rivers. Thus, there is a growing demand for pro-natural water purification technologies that can restore rivers' natural purification capacity and maintain their own clean water quality.

이러한 배경 하에 적용된 접촉산화시설, 인공습지, 인공식물섬 등을 이용한 수질정화 기술들은 식생 및 미생물에 의한 우수한 생물학적 제거효율과 주변경관 향상 등의 이점들이 있지만, 홍수시 그 기능을 지속적으로 유지할 수 없거나 구조 자체가 붕괴되는 한계점을 갖고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 지표수, 지하수, 토지를 포함한 유역 공간을 고려할 수 있는 자연친화적 수질정화 방법이 필요하다.Water purification technologies using contact oxidation facilities, artificial wetlands, artificial plant islands, etc. applied under such a background have advantages such as excellent biological removal efficiency and improvement of surrounding landscape by vegetation and microorganisms. The structure itself has a limit to collapse. To overcome these limitations, a nature-friendly water purification method that can consider watershed space including surface water, groundwater and land is required.

이러한 관점에서, 한국등록특허 제586496호에 제시된 '오수, 호소수, 하폐수처리장치의 방류수 처리를 위한 복류식 정화장치 및 이를 이용한 정화처리방법'은 고수부지 또는 호소변의 부지에 복류정화지를 조성하여 토양의 여과, 흡착 및 미생물 대사작용으로 유기물 분해함과 함께 식물을 식재하여 질소와 인을 제거하여 수질개선을 기대하고 있다. 하지만, 상기의 방법은 그 처리용량이 토양층의 투수계수에 절대적으로 의존하기 때문에 투수능이 좋지 않은 토양을 사용할 경우 처리용량의 확보가 어렵고, 장기운전시 폐색(clogging) 현상이 발생하여 운전의 유지가 어려운 단점을 갖고 있다.In view of this, the 'reflow type purification device for effluent treatment of sewage, lake water, sewage and wastewater treatment device and purification method using the same' described in Korean Patent No. 586496 may be formed by forming a stream of sewage at the site of the coriander or lake. It is expected to improve water quality by decomposing organic matter through soil filtration, adsorption and microbial metabolism, planting plants and removing nitrogen and phosphorus. However, in the above method, since the treatment capacity is absolutely dependent on the permeability coefficient of the soil layer, it is difficult to secure the treatment capacity when using soils having poor water permeability, and clogging phenomenon occurs during long-term operation. Has a difficult disadvantage.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다단토양층 방법을 개발하여 사용하고 있다. 일본특허공개공보 제2004-154696호 등에 개시된 다단토양층 방법을 살펴보면, 기본적으로 토양을 이용한 정화법을 근간으로 하나 구조를 개선하여 유체의 흐름을 변화시킨 것을 특징으로 하는데, 구체적으로 토양을 일정한 형태로 블록화하여 대상지역 및 반응조에 벽돌쌓기 모형으로 토양층을 쌓아 올리고, 토양층 사이에는 투수층을 형성하여 통수능을 향상시키는 것이다. 이러한 방법의 경우, 투수층의 통수능을 향상시켜 처리량을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.In order to solve this problem, a multi-stage soil layer method has been developed and used. Looking at the multi-stage soil layer method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-154696, etc., it is basically based on the purification method using soil, but it is characterized by changing the flow of fluid by improving the structure. By stacking the soil layer in the target area and the reaction tank with a racking model, the water permeation layer is formed between the soil layers to improve the water permeability. In such a method, there is an advantage that the throughput can be increased by improving the water-permeability of the water-permeable layer.

또한, 한국공개특허 제2015-0091815호는 토양, 흡수제, 철분 및 알루미나 등으로 토양블록을 구성하고, 토양블록을 다단 적층함으로써 오수 내에 포함되어 있는 질소, 인을 제거할 수 있는 기술을 제시하고 있다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2015-0091815 proposes a technique for constructing a soil block with soil, an absorbent, iron, and alumina, and removing nitrogen and phosphorus contained in sewage by stacking the soil block in multiple stages. .

이와 같이, 토양을 이용한 수질정화방법은 처리수량을 증가시킴과 함께 오수 내에 포함되어 있는 질소, 인 등의 다양한 오염물질을 효과적으로 제거하는 방향으로 발전되고 있다.As such, the water purification method using soil has been developed to increase the amount of treated water and to effectively remove various contaminants such as nitrogen and phosphorus contained in the sewage.

그러나, 토양블록이 다단 적층된 토양처리조를 통해 오수를 처리함에 있어서, 일정 수준 이상의 오수를 처리함과 함께 BOD, 질소 및 인 등의 오염물질을 효과적으로 제거하기 위해서는 토양블록을 구성하는 물질의 조성 뿐만 아니라 토양의 유효입경, 함수율, 토양블록의 경도 등이 고려되어야 한다.However, in treating the sewage through the soil treatment tank in which the soil block is stacked in multiple stages, the composition of the material that constitutes the soil block in order to effectively remove contaminants such as BOD, nitrogen and phosphorus while treating sewage above a certain level. In addition, the effective particle diameter, water content, and soil block hardness should be considered.

한국등록특허 제586496호Korean Patent No. 586496 일본특허공개공보 제2004-154696호Japanese Patent Laid-Open No. 2004-154696 한국특허공개공보 제2015-0091815호Korean Patent Publication No. 2015-0091815

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 토양블록을 다단 적층하여 오수를 처리하는 정화장치를 구성함에 있어서, 토양블록을 구성하는 처리토양층의 조성 뿐만 아니라 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도(硬度)를 최적화함으로써 오수 처리수량을 증대시킴과 함께 오수 내에 포함되어 있는 BOD, 질소 및 인을 효과적으로 제거할 수 있는 토양블록을 이용한 오수정화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in the construction of a purification apparatus for treating sewage by stacking the soil block in multiple stages, the effective particle diameter and water content of Masato, as well as the composition of the treated soil layer constituting the soil block, The purpose of the present invention is to increase the amount of sewage treatment by optimizing the hardness of the treated soil layer and to provide a sewage purification apparatus using soil blocks capable of effectively removing BOD, nitrogen and phosphorus contained in the sewage.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 토양블록 및 통수층에 의해 오수가 처리되는 공간을 제공하는 처리조; 처리조 내에 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 적층되는 토양블록; 및 각 단의 토양블록 사이 및 각 단에 수평 배치되는 토양블록들 사이에 배치되는 통수층;을 포함하여 이루어지며, 상기 토양블록은, 처리토양층이 구비되는 공간을 제공하는 토양블록 프레임과, 처리토양층을 감싸 처리토양층이 토양블록으로부터 유실되는 것을 방지함과 함께 처리토양층을 투과하는 오수를 하단의 토양블록 또는 통수층으로 전달하는 역할을 하는 부직포와, 오수를 정화하는 처리토양층을 포함하여 구성되며, 상기 처리토양층은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%의 조합으로 이루어지며, 상기 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm인 것을 특징으로 한다.Sewage purification apparatus using a soil block according to the present invention for achieving the above object is a treatment tank for providing a space in which the sewage is treated by the soil block and the water passage layer; Soil blocks are stacked in a multi-step space spaced in the vertical direction in the treatment tank; And a water passage layer disposed between the soil blocks of each stage and between the soil blocks arranged horizontally at each stage, wherein the soil block comprises: a soil block frame for providing a space having a treated soil layer; It is composed of a non-woven fabric that serves to transfer the sewage that passes through the treated soil layer to the lower soil block or water passage layer while preventing the treated soil layer from being lost from the soil block by wrapping the soil layer, and the treated soil layer to purify the sewage. , The treated soil layer is made of a combination of masato 75 to 80%, coarse soil 10 to 15%, charcoal 10 to 15%, pumice 5 to 10% of the total treated soil layer volume, the effective particle diameter of the Masato is 0.075 ~ 0.2550mm It is characterized by.

처리토양층의 경도는 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm이다. 또한, 상기 마사토의 함수율은 11∼14%이다.The hardness of the treated soil layer is 11.0 to 15.0 mm based on the hardness tester. In addition, the moisture content of the said masato is 11-14%.

최상단의 토양블록 상에 또는 각 단의 토양블록 사이에 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관이 구비된다.Sewage distribution pipes are provided for uniformly distributing sewage on or between the soil blocks at the top.

또한, 본 발명에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 토양블록 및 통수층에 의해 오수가 처리되는 공간을 제공하는 처리조; 처리조 내에 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 적층되는 관형 토양블록; 각 단의 토양블록 사이 및 각 단에 수평 배치되는 토양블록들 사이에 배치되는 관형 통수블록; 및 수직 방향으로 이웃하는 토양블록 또는 통수블록 사이의 공간에는 통수층;을 포함하여 이루어지며, 상기 관형 토양블록은 관형의 부직포와 상기 부직포 내에 구비되는 처리토양층으로 구성되며, 상기 통수블록은 강재와 상기 강재 내에 구비되는 통수층으로 구성되며, 상기 처리토양층은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%의 조합으로 이루어지며, 상기 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm인 것을 다른 특징으로 한다.In addition, the sewage purification apparatus using a soil block according to the present invention is a treatment tank for providing a space in which the sewage is treated by the soil block and the water passage layer; Tubular soil blocks stacked in a multi-step space spaced in the vertical direction in the treatment tank; A tubular water flow block disposed between the soil blocks of each stage and between the soil blocks arranged horizontally in each stage; And a water passage layer in a space between neighboring soil blocks or water passage blocks in a vertical direction, wherein the tubular soil block comprises a tubular nonwoven fabric and a treated soil layer provided in the nonwoven fabric. It is composed of a water-transmitting layer provided in the steel, the treated soil layer is made of a combination of masato 75 to 80%, hardwood 10 to 15%, charcoal 10 to 15%, pumice 5 to 10% of the total treated soil layer volume, The effective particle size of Masato is characterized by being 0.075 to 0.250 mm.

처리토양층의 경도는 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm이다. 또한, 상기 마사토의 함수율은 12∼13%이다.The hardness of the treated soil layer is 11.0 to 15.0 mm based on the hardness tester. Moreover, the moisture content of the said masato is 12 to 13%.

최상단의 토양블록 상에 또는 각 단의 토양블록 사이에 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관이 구비된다.Sewage distribution pipes are provided for uniformly distributing sewage on or between the soil blocks at the top.

본 발명에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 다음과 같은 효과가 있다.Sewage purification apparatus using a soil block according to the present invention has the following effects.

토양블록의 처리토양층을 구성함에 있어서, 처리토양층의 조성, 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도를 최적화함으로써 처리수량을 증대시킬 수 있으며 원수에 포함되어 있는 BOD, 질소 및 인을 효과적으로 제거할 수 있다.In constructing the soil layer of the soil block, it is possible to increase the amount of treated water by optimizing the composition of the soil layer, the effective particle size and water content of the masato, and the hardness of the soil layer, and effectively removing the BOD, nitrogen and phosphorus contained in the raw water. Can be.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 토양블록을 이용한 오수 처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토양블록을 이용한 오수 처리장치의 구성도.
도 3은 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 BOD 제거량을 나타낸 실험결과.
도 4는 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 SS 제거량을 나타낸 실험결과.
도 5는 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 COD 제거량을 나타낸 실험결과.
도 6은 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 총인(T-P) 제거량을 나타낸 실험결과.
도 7은 기간에 따른 장치 1의 총질소(TN) 및 NH4 제거능을 나타낸 실험결과.
도 8은 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 대장균 제거능을 나타낸 실험결과.
도 9a 내지 도 9g는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 토양블록 및 오수 처리장치의 제작방법을 설명하기 위한 참고도.
도 10은 다양한 토양의 입도분포를 실험결과.
1 is a block diagram of a sewage treatment apparatus using a soil block according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a sewage treatment apparatus using a soil block according to a second embodiment of the present invention.
3 is a test result showing the BOD removal amount of the device 1 and the device 2 over the period.
4 is an experimental result showing the SS removal amount of the device 1 and the device 2 according to the period.
5 is a test result showing the COD removal amount of the device 1 and device 2 over the period.
6 is an experimental result showing the total phosphorus (TP) removal amount of the device 1 and the device 2 according to the period.
7 is an experimental result showing the total nitrogen (TN) and NH 4 removal ability of the device 1 over time.
8 is an experimental result showing the E. coli removal ability of the device 1 and device 2 over time.
9A to 9G are reference views for explaining a method of manufacturing a soil block and sewage treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
10 is the experimental results of the particle size distribution of the various soils.

본 발명은 토양블록이 다단 적층된 오수 처리장치에 관한 기술을 제시한다. 본 발명은 오수 처리장치를 구성함에 있어서 토양블록을 최적화함으로써 오수 처리수량을 증대시킴과 함께 오수에 포함되어 있는 BOD, 질소 및 인을 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 제시한다.The present invention proposes a technique related to a sewage treatment apparatus in which soil blocks are stacked in multiple stages. The present invention provides a technique that can effectively remove the BOD, nitrogen and phosphorus contained in the sewage while increasing the amount of sewage treatment by optimizing the soil block in configuring the sewage treatment apparatus.

본 발명에 따른 토양블록은 일정량의 처리토양층이 블록화된 것이다. 토양블록의 처리수량 그리고 토양블록에 의한 BOD, 질소 및 인의 제거는 처리토양층의 조성, 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도(硬度)에 의해 결정되며, 본 발명은 처리토양층의 조성, 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도 등의 인자가 최적화된 토양블록을 제시한다.Soil block according to the present invention is a certain amount of treated soil layer is blocked. Treatment amount of soil block and removal of BOD, nitrogen and phosphorus by soil block is determined by the composition of treated soil layer, the effective particle size and water content of Masato, the hardness of treated soil layer, and the present invention is the composition of treated soil layer, Masato We propose a soil block with optimized parameters such as effective particle diameter, water content, and hardness of treated soil layer.

본 발명에 따른 토양블록을 구성하는 처리토양층은 마사토, 부엽토, 목탄 및 경석을 포함하여 이루어진다. 마사토는 처리토양층의 모체를 구성하는 구성요소이며, 통수성이 우수하고 입도 관리가 용이하다는 장점이 있다. 부엽토는 토양미생물의 생장 공간을 제공함과 함께 토양미생물의 먹이 역할을 한다. 부엽토는 2∼3개월이 경과되면 토양미생물에 의해 완전히 분해되며, 분해된 부엽토는 처리토양층에 공극을 제공한다. 경석은 처리토양층의 수분을 조정하는 역할을 한다. 경석은 풍부한 공극을 보유하고 있어, 처리토양층 내에 수분이 많을 경우 일정량의 수분이 경석에 저장되며, 처리토양층의 건조한 경우 경석에 저장된 수분이 방출되어 처리토양층의 수분이 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 이와 같은 경석의 기능을 통해 마사토가 질퍽거리는 현상을 회피할 수 있다. 목탄은 처리토양층에 통수성 및 통기성을 제공하는 역할을 하며, 이와 함께 탈색, 탈취, 탈인의 기능을 갖는다.The treated soil layer constituting the soil block according to the present invention comprises a masato, a side leaf, charcoal and pumice. Masato is a component constituting the parent of the treated soil layer, has the advantage of excellent water permeability and easy particle size management. The cotyledon provides food for soil microorganisms and provides soil microbial food. The defoliated soil is completely decomposed by soil microorganisms after 2 to 3 months, and the decomposed defoliated soil provides voids in the treated soil layer. Pumice serves to adjust the moisture in the treated soil layer. Pumice has abundant pores, when a large amount of moisture in the treated soil layer is stored in the pumice, a certain amount of moisture is stored in the pumice, the moisture stored in the pumice is dried to maintain a constant moisture in the treated soil layer. In addition, the function of pumice can avoid the phenomenon that Masato squeaks. Charcoal serves to provide water permeability and air permeability to the treated soil layer, and together with the functions of decolorization, deodorization and dephosphorization.

상술한 마사토, 부엽토, 경석 및 목탄으로 처리토양층을 구성함에 있어서, 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 경석 5∼10%, 목탄 10∼15%의 비율로 처리토양층을 조성할 수 있다. 부엽토의 경우, 10% 미만이면 토양미생물에 의한 정화 효과가 미미하며, 15%를 초과하면 부엽토에 의한 공극이 과다 형성되어 처리토양층이 침하될 수 있는 위험성이 있다. 경석의 경우, 처리토양층의 평방미터당 하루 오수처리량(L/m2·day) 즉, 처리토양층의 단위오수처리량(L/m2·day)을 고려하여 결정된다. 경석 5%는 단위오수처리량의 최저값에 해당되고, 경석 10%는 단위오수처리량의 최고값에 해당된다. 목탄의 경우, 10% 미만이면 처리토양층의 통수성 및 통기성이 저하됨과 함께 탈색, 탈취, 탈인이 효과적으로 진행되지 않으며, 15%를 초과하면 경제성이 떨어진다.In constructing the treated soil layer with the above-mentioned masato, coarse soil, pumice, and charcoal, the treated soil layer at a ratio of 75 to 80% of masato, 10 to 15% of hardwood, 5 to 10% of pumice, and 10 to 15% of charcoal relative to the total volume of treated soil layer. Can be formulated. In the case of the subfoliated soil, less than 10% of the soil microorganisms have a small purification effect, and if it exceeds 15%, there is a risk of overlying pores formed by the subfoliated soil, so that the treated soil layer may settle. In the case of pumice, it is determined in consideration of the daily sewage treatment amount (L / m 2 · day) per square meter of the treated soil layer, that is, the unit sewage treatment amount (L / m 2 · day) of the treated soil layer. Pumice 5% corresponds to the lowest value of the unit sewage treatment, and Pumice 10% corresponds to the highest value of the unit sewage treatment. In the case of charcoal, less than 10% of the treated soil layer is lowered in water permeability and breathability, and decolorization, deodorization, dephosphorization does not proceed effectively, and if it exceeds 15%, economic efficiency is low.

한편, 상기 마사토, 부엽토, 목탄 및 경석 이외에 본 발명에 따른 오수 처리장치가 설치되는 현지의 토양이 처리토양층의 일 구성요소로 포함될 수도 있는데, 이 경우 현지 토양의 유효입경이 마사토의 유효입경 범위에 속해야 한다. 마사토의 유효입경에 대해서는 후술하기로 한다.On the other hand, in addition to the masato, flounder, charcoal and pumice, the local soil where the sewage treatment apparatus according to the present invention is installed may be included as one component of the treated soil layer, in which case the effective particle size of the local soil is within the effective particle size range of Masato. It must belong. The effective particle size of Masato will be described later.

토양블록의 처리수량 그리고 토양블록에 의한 BOD, 질소 및 인의 제거를 향상시키기 위해서는 상술한 바와 같은 처리토양층의 조성 이외에 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도가 최적화되어야 한다. 본 발명에 따른 마사토의 유효입경 및 함수율, 처리토양층의 경도에 대해 설명하면 다음과 같다.In order to improve the amount of treated soil block and the removal of BOD, nitrogen and phosphorus by the soil block, the effective particle diameter, water content, and hardness of the treated soil layer should be optimized in addition to the composition of the treated soil layer as described above. Referring to the effective particle diameter and water content of the Masato according to the present invention, the hardness of the treated soil layer is as follows.

먼저, 마사토의 유효입경이 최적화되어야 한다.First, the effective particle size of Masato should be optimized.

토양을 이용하여 오수를 정화함에 있어서, 오수 정화의 주체는 미생물이지만 오수 처리량을 결정하는 인자는 토양의 입경 및 간극율이다. 토양 간극을 통과하는 유체의 통수성은 토양의 입도분포에 큰 영향을 받는다. 토양의 유효입경(D10)은 통과질량 백분율의 10%에 해당하는 입경을 일컬으며, 토양의 투수계수는 유효입경(D10)에 의해 결정된다. 정확히는 토양의 투수계수는 유효입경(D10)의 제곱값에 비례한다.In purifying sewage using soil, the main source of sewage purification is microorganisms, but the factors that determine the amount of sewage treatment are the particle size and porosity of the soil. The water permeability of the fluid through the soil gap is greatly influenced by the particle size distribution of the soil. The effective particle diameter (D 10 ) of the soil is referred to as the particle size corresponding to 10% of the mass passing through the soil, the permeability coefficient of the soil is determined by the effective particle diameter (D 10 ). To be exact, the water permeability coefficient is proportional to the square of the effective particle size (D 10 ).

마사토의 유효입경은 1차적으로 처리대상수의 수질, 계획처리량, 단위처리량을 고려하여 결정되어야 하며, 이와 함께 처리토양층의 배합조건, 토양블록의 적층수, 토양블록의 폐색 등의 오수정화장치의 설계조건을 고려하여 결정되어야 한다. 이를 위해, 본 출원인은 아래의 표 1과 같은 조건으로 실험을 실시하였다. 아래의 표 1은 처리토양층의 배합조건, 토양블록의 재질조건, 토양블록의 적층수 조건, 다양한 오수 조건 하에 다양한 마사토 유효입경을 적용하여 실험을 실시한 것이다. 또한, 아래의 표 2는 마사토의 입경에 따른 통과질량(%)을 나타낸 것이다. 표 2 및 도 10을 참조하면, 통과질량은 10% 범위에 속하는 것이 바람직하며, 통과질량(%) 10% 범위에 해당되는 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm이다. 따라서, 마사토의 최적 유효입경은 0.075∼0.250mm로 설계하는 것이 바람직하다.The effective particle size of Masato should be determined primarily in consideration of the water quality, planned throughput, and unit throughput of the treated water, together with the sewage purification system such as mixing conditions of the treated soil layer, stacked water of the soil block, and blockage of the soil block. It should be determined considering the design conditions. To this end, the applicant carried out the experiment under the conditions shown in Table 1 below. Table 1 below shows the experiments by applying various Masato effective particle sizes under the mixed soil condition, soil block material condition, soil block stacked water condition and various sewage conditions. In addition, Table 2 below shows the passing mass (%) according to the particle size of Masato. Referring to Table 2 and FIG. 10, it is preferable that the passing mass belongs to the 10% range, and the effective particle diameter of Masato corresponding to the passing mass (%) 10% range is 0.075 to 0.250 mm. Therefore, it is preferable that the optimum effective particle size of Masato be 0.075-0.250 mm.

<마사토의 유효입경을 결정하기 위한 실험 조건><Experimental conditions for determining the effective particle size of Masato> 실험명Experiment name 기간term 처리대상수Number of treatment 단위처리량(㎥/㎡day)Unit throughput (㎥ / ㎡day) 유효입경(mm)Effective particle size (mm) 1One 처리토양층 배합실험Soil layer mixing experiment 2000.5 ∼ 2000.82000.5-2000.8 하천수River water 4..04..0 0.080.08 22 실증실험Empirical test 2000.12 ∼ 2001.112000.12 ~ 2001.11 하천수River water 8.08.0 0.150.15 33 토양블록 재질선정실험Soil block material selection experiment 2001.9 ∼ 2002.32001.9 ~ 2002.3 하천수River water 8.08.0 0.160.16 44 기능효과 추적조사Functional Tracking 2004.6 ∼ 2004.102004.6-2004.10 하천수River water 4-84-8 55 토양블록 적층수 실험Soil Block Stacking Water Experiment 2003.4 ∼ 2004.32003.4 ~ 2004.3 분뇨excretions 2-42-4 0.150.15 66 하수처리장 처리수의 고도처리실험Advanced Treatment Experiment of Sewage Treatment Plant 2004.6 ∼ 2006.52004.6-2006.5 하수처리수Sewage treatment water 8.08.0 0.230.23 77 고도처리 하수처리장의 실증시설Demonstration Facility of Advanced Sewage Treatment Plant 2009.4 ∼ 2011.72009.4 ~ 2011.7 생활하수Sewage 6.06.0 0.180.18 88 세탁폐수의 고도처리 재이용시설Advanced treatment facility for laundry wastewater 2016.11 ∼ 2017.102016.11 ~ 2017.10 세탁폐수Laundry wastewater 6.56.5 0.200.20

<마사토의 입경에 따른 통과질량(%)><Passing mass (%) according to the particle size of Masato> 입경(㎜)Particle diameter (mm) 통과질량(%)Passing mass (%) 9.509.50 100.0100.0 4.754.75 93.093.0 2.002.00 63.063.0 0.850.85 36.636.6 0.4250.425 19.719.7 0.2500.250 9.79.7 0.1060.106 2.82.8 0.0750.075 0.10.1 0.0200.020 0.10.1 0.0020.002 0.00.0

다음으로, 본 발명에 따른 마사토의 함수율 및 처리토양층의 경도는 다음의 사항을 고려하여 결정된다.Next, the water content of Masato and the hardness of the treated soil layer according to the present invention are determined in consideration of the following matters.

본 발명의 토양블록에 구비되는 마사토는 11∼14%의 함수율을 갖는 것이 바람직하다. 마사토의 함수율이 11%보다 작거나 14%를 넘게 되면 마사토, 부엽토, 경석, 목탄의 일체화가 잘 이루어지지 않으며, 11∼14%의 함수율을 통해 처리토양층의 일체화를 이룸과 함께 오수의 이동을 가능하게 하는 처리토양층 내의 간극을 확보할 수 있다.Masato provided in the soil block of the present invention preferably has a water content of 11 to 14%. If the water content of Masato is less than 11% or more than 14%, Masato, flounder, pumice, and charcoal are not easily integrated.The water content of 11-14% enables the movement of sewage with the integration of the treated soil layer. The clearance in the treated soil layer can be secured.

또한, 본 발명에 따른 토양블록에 구비되는 처리토양층은 일정 수준의 경도(硬度)가 요구된다. 처리토양층의 경도는 처리토양층의 다짐 작업의 결과로 얻어진다. 즉, 토양블록 내에 처리토양층을 구비시킨 상태에서 처리토양층을 일정 강도로 다짐 작업을 실시하여 처리토양층에 경도를 부여할 수 있다. In addition, the treated soil layer provided in the soil block according to the present invention requires a certain level of hardness. The hardness of the treated soil layer is obtained as a result of the compaction of the treated soil layer. That is, it is possible to impart hardness to the treated soil layer by compacting the treated soil layer with a predetermined strength in a state in which the treated soil layer is provided in the soil block.

다짐 작업을 실시하지 않는 경우 즉, 처리토양층의 경도가 낮은 경우, 자연 압밀에 의해 처리토양층의 침하가 발생되며, 처리토양층의 침하는 통수층을 포함한 전체 오수정화장치의 침하를 유발한다. 또한, 처리토양층의 경도가 낮으면 처리토양층 내의 미세입자가 토양 간극 내의 하부로 침전하여 폐색을 유발한다. 반면, 다짐 작업이 과도하게 실시되어 처리토양층의 경도가 기준값보다 크면 공극이 폐색되어 침투성 및 통기성이 악화되어 수질 정화가 가능하지 않게 된다. 이러한 점들을 고려하여, 본 발명에 따른 처리토양층의 경도는 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm로 설계되는 것이 바람직하다. When the compaction operation is not performed, that is, when the hardness of the treated soil layer is low, the settlement of the treated soil layer is caused by natural consolidation, and the settlement of the treated soil layer causes settlement of the whole sewage purification apparatus including the water passage layer. In addition, when the hardness of the treated soil layer is low, fine particles in the treated soil layer settle to the lower part of the soil gap, causing the blockage. On the other hand, when the compaction operation is excessively performed and the hardness of the treated soil layer is larger than the reference value, the voids are blocked, so that the permeability and air permeability deteriorate and water purification is not possible. In consideration of these points, it is preferable that the hardness of the treated soil layer according to the present invention is designed to be 11.0 to 15.0 mm based on the hardness tester.

처리토양층의 경도는 토양경도계를 이용한 경도측정방법(山中式標準型)을 이용할 수 있다. 토양경도계를 이용한 경도측정방법(山中式標準型)에 사용되는 경도계는 도 10에 도시한 바와 같은 경도계를 이용할 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같은 山中式標準型 경도계를 처리토양층에 찌른 다음, 경도계에 관입된 처리토양층의 눈금을 확인하여 처리토양층의 경도를 평가할 수 있다. 참고로, 상술한 경도계를 이용한 야마나카 방식(山中式)의 경도 측정 방법은 토양의 경도를 측정하는 분야에서 널리 이용되고 있는 방법이다. The hardness of the treated soil layer can be measured using a soil hardness tester (山 中式 標準 型). The hardness tester used in the hardness measurement method using a soil hardness tester can use the hardness tester as shown in FIG. The hardness of the treated soil layer may be evaluated by inserting a 山 中式 경도 型 hardness meter as shown in FIG. 10 into the treated soil layer and then checking the scale of the treated soil layer infiltrated into the hardness meter. For reference, the hardness measurement method of the Yamanaka method using the hardness tester described above is a method widely used in the field of measuring the hardness of soil.

이상, 본 발명에 따른 토양블록에 대해 설명하였다. 다음으로, 본 발명의 토양블록이 적용되는 오수정화장치에 대해 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 토양블록의 형상 및 배치형태에 따라 제 1 실시예와 제 2 실시예로 구분된다. 제 1 실시예의 경우 토양블록은 직육면체 형상을 이루며, 제 2 실시예는 토양블록이 관형(管形)을 이룬다. The soil block according to the present invention has been described above. Next, the sewage purification apparatus to which the soil block of the present invention is applied will be described. Sewage purification apparatus using a soil block according to the present invention is divided into a first embodiment and a second embodiment according to the shape and arrangement of the soil block. In the first embodiment, the soil block has a rectangular parallelepiped shape, and in the second embodiment, the soil block has a tubular shape.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 도 1에 도시한 바와 같이 처리조(110)를 구비한다. 상기 처리조(110)는 토양블록(120) 및 통수층(130)이 구비되는 공간을 제공한다. Sewage purification apparatus using a soil block according to the first embodiment of the present invention includes a treatment tank 110 as shown in FIG. The treatment tank 110 provides a space in which the soil block 120 and the water passage layer 130 are provided.

상기 처리조(110) 내에 복수의 토양블록(120)이 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 구비된다. 또한, 각 단에 있어서 수평 방향으로 복수의 토양블록(120)이 구비된다. 각 단의 토양블록(120) 사이 및 각 단에 수평 배치되는 토양블록(120)들 사이에는 통수층(130)이 구비된다. 상기 통수층(130)은 경석으로 구성될 수 있다. A plurality of soil blocks 120 in the treatment tank 110 is provided in a multi-stage form spaced apart in the vertical direction. In addition, a plurality of soil blocks 120 in the horizontal direction in each stage is provided. A water passage layer 130 is provided between the soil blocks 120 of each stage and between the soil blocks 120 arranged horizontally at each stage. The water passing layer 130 may be composed of pumice.

상기 토양블록(120)은 토양블록 프레임(121), 부직포(122) 및 처리토양층(123)을 포함하여 구성된다. 상기 토양블록 프레임(121)은 상면이 개구된 직육면체 형상을 이루며, 처리토양층(123)이 구비되는 공간을 제공한다. 상기 부직포(122)는 처리토양층(123)을 감싸 처리토양층(123)이 토양블록(120)으로부터 유실되는 것을 방지함과 함께 처리토양층(123)을 투과하는 오수를 하단의 토양블록(120) 또는 통수층(130)으로 전달하는 역할을 한다. 토양블록 프레임(121)이 준비된 상태에서 토양블록 프레임(121) 내부에 부직포(122)를 구비시키고 부직포(122) 상에 처리토양층(123)을 매립함으로써 토양블록(120)을 제조할 수 있다. 토양블록(120)의 제조방법 및 오수 처리장치의 설치방법에 대해서는 후술하여 상세히 설명하기로 한다. The soil block 120 is configured to include a soil block frame 121, a nonwoven fabric 122 and the treated soil layer 123. The soil block frame 121 forms a rectangular parallelepiped shape with an upper surface open, and provides a space in which the treated soil layer 123 is provided. The nonwoven fabric 122 surrounds the treated soil layer 123 and prevents the treated soil layer 123 from being lost from the soil block 120, and the sewage passing through the treated soil layer 123 is soil block 120 or It serves to deliver to the water transport layer (130). In the state in which the soil block frame 121 is prepared, the soil block 120 may be manufactured by providing the nonwoven fabric 122 in the soil block frame 121 and embedding the treated soil layer 123 on the nonwoven fabric 122. The manufacturing method of the soil block 120 and the installation method of the sewage treatment apparatus will be described later in detail.

또한, 최상단의 토양블록(120) 상에는 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관(140)이 구비되며, 이와 같은 오수 분배관(140)은 각 단의 토양블록(120) 사이에도 배치될 수 있다. In addition, the top of the soil block 120 is provided with a sewage distribution pipe 140 for uniformly distributing sewage, such sewage distribution pipe 140 may be disposed between the soil block 120 of each stage.

한편, 상기 토양블록 프레임(121) 내에 구비되는 처리토양층(123)은 상술한 바와 같은 조성, 유효입경, 경도 및 함수율을 갖는다. 구체적으로, 처리토양층(123)은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%로 이루어진다. 또한, 처리토양층(123)을 구성하는 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm를 만족해야 하며, 처리토양층(123)의 경도는 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm로 설계되며, 마사토의 함수율은 11∼14%가 바람직하다. On the other hand, the treated soil layer 123 provided in the soil block frame 121 has the composition, effective particle diameter, hardness and moisture content as described above. Specifically, the treated soil layer 123 is made of 75 to 80% of masatos, 10 to 15% of coarse soil, 10 to 15% of charcoal, and 5 to 10% of pumice relative to the total volume of the treated soil layer. In addition, the effective particle diameter of masato constituting the treated soil layer 123 should satisfy 0.075 to 0.250mm, the hardness of the treated soil layer 123 is designed to be 11.0 to 15.0mm based on the hardness tester, and the water content of masato is 11-14. % Is preferred.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 토양블록을 이용한 오수정화장치는 제 1 실시예와 마찬가지로 처리조(210)를 구비한다(도 2 참조). 상기 처리조(210)는 토양블록(220), 통수블록(230) 및 통수층(240)이 구비되는 공간을 제공한다. Next, the sewage purification apparatus using the soil block according to the second embodiment of the present invention includes a treatment tank 210 as in the first embodiment (see FIG. 2). The treatment tank 210 provides a space in which the soil block 220, the water passage block 230, and the water passage layer 240 are provided.

제 1 실시예의 토양블록(220)이 직육면체 형상으로 구성됨에 반해, 제 2 실시예의 토양블록(220)은 관형(管形)을 이룬다. 이와 같은 관형 토양블록(220)은 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 반복 배치되며, 각 단에서 있어서도 복수의 토양블록(220)이 수평 방향으로 이웃하여 반복 배치된다. While the soil block 220 of the first embodiment has a rectangular parallelepiped shape, the soil block 220 of the second embodiment has a tubular shape. The tubular soil blocks 220 are spaced in the vertical direction and are repeatedly arranged in a multi-stage form, and in each stage, the plurality of soil blocks 220 are repeatedly arranged adjacent to each other in the horizontal direction.

각 단의 수평 배치에 있어서, 제 1 실시예의 경우 복수의 토양블록(220)이 이격되어 배치됨에 반해, 제 2 실시예의 경우 복수의 토양블록(220)이 접하여 배치될 수 있다. 또한, 각 단의 수평 배치에 있어서, 토양블록(220)에 접하여 통수블록(230)이 구비된다. 따라서, 각 단의 수평 배치에 있어서, 복수의 토양블록(220)이 접하여 배치되고 이와 같은 복수의 토양블록(220)군(群)이 이격 배치되며, 복수의 토양블록(220)군(群) 사이에는 토양블록(220)과 접하는 형태로 배치되는 통수블록(230)이 구비된다. 상기 통수블록(230)은 상기 토양블록(220)과 마찬가지로 관형을 이룬다. 또한, 수직 방향으로 이웃하는 토양블록(220) 또는 통수블록(230) 사이의 공간에는 통수층(240)이 구비된다. In the horizontal arrangement of the stages, in the first embodiment, a plurality of soil blocks 220 may be spaced apart from each other, whereas in the second embodiment, the plurality of soil blocks 220 may be in contact with each other. In addition, in the horizontal arrangement of each stage, the water flow block 230 is provided in contact with the soil block 220. Therefore, in the horizontal arrangement of each stage, a plurality of soil blocks 220 are placed in contact with each other, such a plurality of soil block groups 220 are spaced apart, a plurality of soil blocks 220 group (群) Between the water block block 230 is provided in contact with the soil block 220 is provided. The water flow block 230 forms a tubular shape similar to the soil block 220. In addition, a water passage layer 240 is provided in the space between the adjacent soil block 220 or the water passage block 230 in the vertical direction.

한편, 관형의 토양블록(220)은 관형의 부직포(221)와 상기 부직포(221) 내에 구비되는 처리토양층(222)으로 이루어진다. 상기 통수블록(230)은 PE강재(231)와 상기 PE강재(231) 내에 구비되는 통수층(232)으로 이루어진다. On the other hand, the tubular soil block 220 is composed of a tubular nonwoven fabric 221 and the treated soil layer 222 provided in the nonwoven fabric 221. The water flow block 230 is composed of a PE steel 231 and a water passing layer 232 provided in the PE steel 231.

최상단의 토양블록(220) 상에는 제 1 실시예와 마찬가지로 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관(250)이 구비되며, 이와 같은 오수 분배관(250)은 각 단의 토양블록(220) 사이에도 배치될 수 있다. On the top soil block 220 is provided with a sewage distribution pipe 250 for uniformly distributing sewage as in the first embodiment, such a sewage distribution pipe 250 is also disposed between the soil block 220 of each stage Can be.

상기 토양블록(220) 내에 구비되는 처리토양층(222)은 상술한 바와 같은 조성, 유효입경, 경도 및 함수율을 갖는다. 구체적으로, 처리토양층은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%로 이루어진다. 또한, 처리토양층을 구성하는 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm를 만족해야 하며, 처리토양층의 경도는 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm로 설계되며, 마사토의 함수율은 11∼14%가 바람직하다. The treated soil layer 222 provided in the soil block 220 has the composition, effective particle diameter, hardness, and water content as described above. Specifically, the treated soil layer is made up of 75 to 80% of masatos, 10 to 15% of coarse soil, 10 to 15% of charcoal, and 5 to 10% of pumice to the total treated soil layer. In addition, the effective particle diameter of masato constituting the treated soil layer should satisfy 0.075 to 0.250 mm, the hardness of the treated soil layer is designed to be 11.0 to 15.0 mm based on the hardness tester, and the water content of masato is preferably 11 to 14%.

다음으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 토양블록의 제조방법 및 제 1 실시예에 따른 오수 처리장치의 설치방법에 대해 설명하면 다음과 같다. Next, the manufacturing method of the soil block according to the first embodiment of the present invention and the installation method of the sewage treatment apparatus according to the first embodiment are as follows.

제 1 실시예에 따른 토양블록을 제조하기 위해 처리토양층을 준비한다. 처리토양층은 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%를 배합하여 준비하며, 처리토양층을 구성하는 마사토는 유효입경 0.075∼0.250mm, 함수율 11∼14%의 조건을 만족한다. The treated soil layer is prepared to manufacture the soil block according to the first embodiment. The treated soil layer is prepared by blending 75 to 80%, coarse soil 10 to 15%, charcoal 10 to 15%, and pumice 5 to 10% .Masato constituting the treated soil layer has an effective particle diameter of 0.075 to 0.250 mm and a water content of 11 to 14%. Satisfies the conditions.

이어, 토양블록 프레임을 준비하고(도 9a 참조), 토양블록 프레임 내부에 부직포를 구비시키고 부직포 상에 처리토양층을 매립한다(도 9b 참조). 그런 다음, 토양블록 프레임에 매립된 처리토양층에 대해 다짐 작업을 실시하여(도 9c 참조) 처리토양층의 경도가 11.0∼15.0mm를 만족시키도록 한다(도 9d 참조). 이와 같은 과정을 통해 제 1 실시예에 따른 토양블록이 완성된다. Subsequently, a soil block frame is prepared (see FIG. 9A), a nonwoven fabric is provided inside the soil block frame, and a treated soil layer is embedded on the nonwoven fabric (see FIG. 9B). Then, a compaction operation is performed on the treated soil layer embedded in the soil block frame (see FIG. 9C) so that the hardness of the treated soil layer satisfies 11.0 to 15.0 mm (see FIG. 9D). Through such a process, the soil block according to the first embodiment is completed.

제 1 실시예에 따른 오수 처리장치의 설치방법은 다음과 같다. The installation method of the sewage treatment apparatus according to the first embodiment is as follows.

오수 처리장치의 처리조 하단에 지지판을 설치한 다음(도 9e 참조), 지지판 상에 복수의 토양블록을 수평방향으로 배치한다(도 9f 참조). 이어, 복수의 토양블록을 모두 덮도록 일정 높이의 통수층을 매립한다(도 9g 참조). 그런 다음, 통수층 상에 재차 복수의 토양블록을 수평방향으로 배치한다. 이와 같은 토양블록 배치, 통수층 매립 과정을 반복 실시하여 토양블록이 다단 적층된 오수 처리장치를 완성한다. 최상단의 토양블록 상에는 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관을 설치하며(도 9h 참조), 이와 같은 오수 분배관은 각 단의 토양블록 사이에도 설치할 수 있다. A support plate is installed at the bottom of the treatment tank of the sewage treatment apparatus (see FIG. 9E), and then a plurality of soil blocks are horizontally disposed on the support plate (see FIG. 9F). Subsequently, the water supply layer having a predetermined height is embedded to cover all of the plurality of soil blocks (see FIG. 9G). Then, the plurality of soil blocks are placed in the horizontal direction again on the water passage. The soil block arrangement and the water reclamation process are repeated to complete the sewage treatment apparatus in which the soil blocks are stacked in multiple stages. On the top of the soil block is installed a sewage distribution pipe to distribute the sewage uniformly (see Fig. 9h), such a sewage distribution pipe can be installed between the soil blocks of each stage.

이상, 본 발명에 따른 토양블록 및 이를 이용한 오수정화장치에 대해 설명하였다. 다음으로, 실험예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. The soil block and the sewage purification apparatus using the same have been described above. Next, the present invention will be described in more detail through experimental examples.

<실험예 1 : 실험방법>Experimental Example 1 Experimental Method

본 발명의 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 오수정화장치를 대상으로 원수 처리를 실시하고 BOD 제거능, SS 및 COD 제거능, 인 및 질소의 제거능, 대장균 제거능 등을 평가하였다. 이하의 설명에서, 실험에 사용된 제 1 실시예에 따른 오수 처리장치는 '장치 1', 제 2 실시예에 따른 오수 처리장치는 '장치 2'로 칭하기로 한다. Raw water treatment was performed on the sewage purification apparatus according to the first and second embodiments of the present invention, and BOD removal ability, SS and COD removal ability, phosphorus and nitrogen removal ability, and E. coli removal ability were evaluated. In the following description, the sewage treatment apparatus according to the first embodiment used in the experiment will be referred to as 'device 1', and the sewage treatment apparatus according to the second embodiment will be referred to as 'device 2'.

장치 1의 토양블록은 스테인리스강 재질의 프레임을 토양블록 프레임으로 이용하였고, 부직포로 처리토양층을 감쌌다. 장치 1의 토양블록은 W200 x L400 x H50mm의 크기를 갖도록 설계하였다. 장치 1의 전체 크기는 W1.30 x L0.80 x H2.00m로 설계하였다. 토양블록들 사이에는 통수층으로 경석을 배치하였다. 장치 2는 관형의 부직포에 처리토양층을 채워 토양블록을 완성하였다. 장치 2의 토양블록은 φ60mm x 800mm의 크기로 설계되었다. 장치 2의 전체 크기는 장치 1과 마찬가지로 W1.30 x L0.80 x H2.00m로 설계하였고, 토양블록들 사이에는 통수층으로 경석을 배치하였다. 장치 1과 장치 2의 처리토양층은 모두 마사토, 부엽토, 목탄의 조합으로 구성하였다. 장치 1과 장치 2의 전체 조합으로, 경석 60%, 마사토 32%, 부엽토 4%, 목탄 4%로 구성하였다. The soil block of the apparatus 1 used a stainless steel frame as the soil block frame, and covered the treated soil layer with a nonwoven fabric. The soil block of device 1 was designed to have a size of W200 x L400 x H50mm. The overall size of device 1 was designed to be W1.30 x L0.80 x H2.00m. Pumice was placed between the blocks of soil as a water channel. Apparatus 2 filled the treated soil layer with a tubular nonwoven to complete the soil block. The soil block of device 2 was designed with a diameter of 60 mm x 800 mm. The overall size of the device 2 was designed as W1.30 x L0.80 x H2.00m, similar to the device 1, and the pumice was placed between the soil blocks as a water passage. The treated soil layers of Apparatus 1 and Apparatus 2 were all composed of a combination of masato, flounder, and charcoal. The total combination of device 1 and device 2 consisted of 60% pumice, 32% masato, 4% foliate and 4% charcoal.

원수는 BOD 20.0mg/l, SS 10.0mg/l, T-P 3.0mg/l, T-N 18.3mg/l의 성상을 갖는 원수를 이용하였다. 실험기간은 2017년 8월 20일∼12월 16일이었으며, 장치 1과 장치 2에 200m3/일의 원수를 공급하였다. 또한, 장치 1과 장치 2에 7.0l/m2·min(4.2l/m3·min)의 공기를 24시간 동안 연속하여 공급하였다. Raw water was used as raw water having the properties of BOD 20.0mg / l, SS 10.0mg / l, TP 3.0mg / l, TN 18.3mg / l. The experimental period was from August 20 to December 16, 2017, and 200 m 3 / day of raw water was supplied to devices 1 and 2. Further, 7.0 L / m 2 · min (4.2 L / m 3 · min) of air was continuously supplied to the apparatus 1 and the apparatus 2 for 24 hours.

<실험예 2 : 처리수량> Experimental Example 2: Processing Quantity

108일 동안 장치 1과 장치 2를 가동한 결과, 장치 1의 하루 평균 처리량은 8.4m3/m2/일, 장치 2는 7.6m3/m2/일이었다. 장치 1과 장치 2의 기간별 처리수량은 아래의 표 3과 같다. Running Devices 1 and 2 for 108 days resulted in an average throughput of 8.4m 3 / m 2 / day for Device 1 and 7.6m 3 / m 2 / day for Device 2. The amount of treatment by periods of devices 1 and 2 is shown in Table 3 below.

<장치 1과 장치 2의 기간별 처리수량(m3/m2/일)><Processing quantity by period of device 1 and device 2 (m 3 / m 2 / day)> 기간term 경과일Elapsed date 장치 1Device 1 장치 2Device 2 8/27∼9/138/27-9/13 1717 7.557.55 7.427.42 9/18∼10/169/18-10/16 5050 8.708.70 8.828.82 10/21∼11/1110/21-11/11 7676 10.1010.10 8.658.65 11/11∼11/1411/11-11/14 휴지기Rest period 11/18∼12/1611/18-12/16 108108 6.986.98 5.475.47 평균Average 8.48.4 7.67.6

<실험예 3 : 일반항목에 대한 수질분석>Experimental Example 3 Water Quality Analysis of General Items

수온, pH, ORP는 원수와 처리수 모두 비슷한 수치를 보였다. DO(용존산소량)은 원수보다 처리수가 높은 값을 나타냈으며, 이는 장치 1과 장치 2에 7.0l/m2·min(4.2l/m3·min)의 공기를 24시간 동안 연속하여 공급한 것에 기인한 것으로 판단된다. Water temperature, pH and ORP showed similar values for both raw and treated water. DO (Dissolved Oxygen) was higher than raw water, which means that the equipment 1 and 2 were continuously supplied with 7.0 l / m 2 · min (4.2 l / m 3 · min) of air for 24 hours. It seems to be due.

<실험예 4 : BOD 제거능>Experimental Example 4 BOD Removability

아래의 표 4는 장치 1과 장치 2의 BOD 제거능을 나타낸 것이다. Table 4 below shows the BOD removal capability of devices 1 and 2.

<장치 1과 장치 2의 BOD 제거능><BOD Removability of Device 1 and Device 2> 채수일Date of collection 부하량Load 원수 온도Raw water temperature 원수 BODEnemies BOD 장치 1의 BODBOD of device 1 장치 2의 BOD BOD on Device 2 3/㎡·일m 3 / ㎡ · day ℃  ㎎/l Mg / l BODBOD 제거율Removal rate BODBOD 제거율Removal rate 9/49/4 7.5 7.5 29.629.6 15.215.2 0.540.54 96.45%96.45% 0.950.95 93.75%93.75% 9/119/11 7.5 7.5 28.828.8 38.6538.65 0.560.56 98.55%98.55% 0.800.80 97.93%97.93% 9/199/19 8.5 8.5 24.624.6 14.2014.20 1.131.13 92.04%92.04% 1.171.17 91.76%91.76% 9/239/23 8.5 8.5 26.526.5 11.1511.15 0.450.45 95.96%95.96% 0.630.63 94.35%94.35% 10/110/1 8.5 8.5 26.026.0 13.2013.20 1.451.45 89.02%89.02% 1.091.09 91.74%91.74% 10/710/7 8.5 8.5 24.224.2 25.5525.55 1.551.55 93.93%93.93% 2.002.00 92.17%92.17% 10/1410/14 8.5 8.5 25.425.4 18.0518.05 0.820.82 95.46%95.46% 0.790.79 95.62%95.62% 10/2110/21 10.010.0 22.722.7 22.022.0 1.371.37 93.77%93.77% 1.331.33 93.95%93.95% 10/2910/29 10.010.0 21.921.9 11.611.6 0.610.61 94.72%94.72% 0.670.67 94.20%94.20% 11/411/4 10.010.0 18.018.0 24.224.2 1.161.16 95.20%95.20% 0.840.84 96.52%96.52% 11/1111/11 10.010.0 17.817.8 17.517.5 1.371.37 92.15%92.15% 0.700.70 95.99%95.99% 평균Average 19.219.2 1.001.00 94.79%94.79% 1.001.00 94.80%94.80% 11/1811/18 7.0 7.0 13.513.5 33.633.6 4.834.83 85.60%85.60% 3.673.67 89.06%89.06% 11/2511/25 7.0 7.0 15.515.5 26.726.7 5.785.78 78.35%78.35% 5.685.68 78.73%78.73% 12/212/2 7.0 7.0 14.414.4 28.228.2 6.646.64 76.45%76.45% 7.197.19 74.50%74.50% 12/1012/10 7.0 7.0 9.59.5 20.020.0 7.507.50 62.50%62.50% 8.708.70 56.50%56.50% 12/1612/16 7.0 7.0 13.513.5 27.327.3 6.36.3 77.00%77.00% 19.719.7 27.84%27.84%

표 4 및 도 3을 참조하면, 초기 3주간 7.5m3/㎡·일의 부하량으로 가동한 결과, 장치 1 및 장치 2 모두 안정적인 BOD 제거능을 보였다. 이후, 9/13일에 부하량을 8.55m3/㎡·일로 증가시켜 약 5주간 실험을 계속한 결과, BOD 제거능은 2㎎/l 이하로 나타나 목표값(5mg/l)을 만족시켰다. 이어, 10/16일에 부하량을 10m3/㎡·일로 늘려 4주간 실험을 계속한 결과, BOD 제거능은 2㎎/l 이하로 나타나 목표값(5mg/l)을 만족시켰다. Referring to Table 4 and FIG. 3, the device 1 and the device 2 showed stable BOD removal performance as a result of operating at a load of 7.5 m 3 / m 2 · day for the first three weeks. Thereafter, the load was increased to 8.55 m 3 / m 2 · day on 9/13, and the experiment was continued for about 5 weeks. As a result, the BOD removal ability was 2 mg / l or less, satisfying the target value (5 mg / l). Subsequently, the experiment was continued for 4 weeks by increasing the load to 10 m 3 / m 2 · day on day 10/16. As a result, the BOD removal ability was 2 mg / l or less, satisfying the target value (5 mg / l).

원수의 온도와 BOD 제거능 사이의 관계를 살펴보면, 여름에서 가을 사이 기온, 수온이 비교적 높고, 토양의 생물학적 활성이 높게 유지된 조건에서는 수량 수질 부하가 10m3/㎡·일, 원수의 BOD 농도가 20mg/l를 초과하더라도 처리수는 BOD 5mg/l 이하를 만족시켰다. 수온이 15℃보다 낮은 겨울철의 경우, 전처리조에서의 생물 활성이 저하되어 처리수의 BOD가 목표값인 5mg/l를 초과하는 결과를 나타냈다. 그러나, 이 경우에서도 원수의 BOD가 20mg/l로 유지된다면 처리수의 BOD를 목표값에 맞출 수 있을 것으로 추정된다. 또한, 오수 처리장치의 규모가 장치 1 및 장치 2에 비해 커지고 지하에 매립되어 외부 온도에 의한 영향이 작아지는 경우, 겨울철에도 처리수의 BOD를 목표값에 맞출 수 있을 것으로 기대된다. The relationship between the temperature of raw water and BOD removal capacity shows that the water quality load is 10 m 3 / ㎡ · day and the BOD concentration of raw water is 20mg under conditions where the temperature and water temperature are relatively high between summer and autumn, and the biological activity of soil is maintained. Even if it exceeds / l, the treated water satisfied BOD 5mg / l or less. In winter, when the water temperature was lower than 15 ° C, biological activity in the pretreatment tank was lowered, resulting in the BOD of the treated water exceeding the target value of 5 mg / l. However, even in this case, it is estimated that the BOD of the treated water can be adjusted to the target value if the BOD of the raw water is maintained at 20 mg / l. In addition, when the size of the sewage treatment apparatus is larger than those of the apparatus 1 and the apparatus 2, and is buried underground, the influence of the external temperature is small, it is expected that the BOD of the treated water can be adjusted to the target value even in winter.

한편, 부하량과 BOD 제거능 사이의 관계를 살펴보면, 부하량이 7.5에서 10m3/㎡·일로 증가해도 BOD 제거율은 90% 이상을 유지함을 확인하였다. 부하량을 10m3/㎡·일로 설정한 후 11월 하순까지 4 주 정도는 BOD 제거능에 큰 영향은 없었고 안정적인 처리수질을 유지하였다. 12월에 들어 BOD 제거능이 저하되는 경향을 보이기 시작했는데, 이는 주로 저온에 의한 생물 활성의 저하가 원인으로 판단된다. On the other hand, looking at the relationship between the load amount and the BOD removal ability, it was confirmed that even if the load increased from 7.5 to 10m 3 / ㎡ · day BOD removal rate is maintained at 90% or more. After the load was set at 10 m 3 / ㎡ · day, by the end of November, 4 weeks had no significant effect on BOD removal ability and maintained stable water quality. In December, BOD removal ability began to decline, which is mainly due to the decrease in biological activity caused by low temperatures.

<실험예 5 : SS 및 COD 제거능>Experimental Example 5: SS and COD Removal Capability

도 4는 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 SS 제거량을 나타낸 실험결과이고, 도 5는 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 COD 제거량을 나타낸 실험결과이다. 도 4을 참조하면, 원수의 SS(고형물)은 운전 후 11/11일까지 두 장치 모두 원수의 SS가 90% 이상 제거되었으며, 겨울철의 경우 원수의 SS가 약 70% 정도 제거되었다. 4 is an experimental result showing the SS removal amount of the device 1 and the device 2 according to the period, Figure 5 is an experimental result showing the COD removal amount of the device 1 and device 2 over the period. Referring to Figure 4, SS (solids) of the raw water was removed more than 90% of the raw water SS of both devices by 11/11 days after operation, about 70% of the raw water SS in winter.

CODcr(화학적산소요구량-중크롬산칼륨법) 제거능을 살펴보면 다음과 같다. 도 5를 참조하면, 원수의 CODcr는 장치 1과 장치 2 모두 30∼40/l 정도였으며, BOD 제거능과 마찬가지로 겨울철(최고 64mg/l)에 제거효율이 낮았다. The COD cr (chemical oxygen demand-potassium dichromate method) removal ability is as follows. Referring to FIG. 5, the COD cr of raw water was about 30-40 / l in both the apparatus 1 and the apparatus 2, and the removal efficiency was low in winter (up to 64 mg / l) as in the BOD removal ability.

부하량과 SS, CODcr 제거능 사이의 관계를 살펴보면, BOD 제거능과 마찬가지로 부하량이 7.5에서 10m3/㎡·일로 증가해도 안정적인 SS 제거능, CODcr 제거능 특성을 나타내었다. Loading and SS, COD cr Looking at the relationship between Removal, as with BOD Removal of the loading exhibited a 10m 3 / ㎡ · day may increase stable SS Removal, COD cr Removal Characteristics 7.5.

<실험예 6 : 인 제거능>Experimental Example 6: Phosphorus Removal Capability

아래의 표 5는 부하량에 따른 장치 1 및 장치 2의 총인(T-P) 제거율을 나타낸 것이고, 도 6은 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 총인(T-P) 제거량을 나타낸 것이다. Table 5 below shows the total phosphorus (T-P) removal rates of the devices 1 and 2 according to the load, and FIG. 6 shows the total phosphorus (T-P) removal amounts of the devices 1 and 2 according to the period.

<부하량에 따른 장치 1 및 장치 2의 총인(T-P) 제거율><Total phosphorus (T-P) removal rate of device 1 and device 2 according to the load amount> 처리수량Processing quantity 원수 T-PEnemies T-P 장치 1 처리수의 T-P T-P of device 1 treatment water 장치 2 처리수의 T-PT-P of device 2 treatment water 3/㎡日m 3 / ㎡ ㎎/lMg / l ㎎/lMg / l 제거율Removal rate ㎎/lMg / l 제거율Removal rate 7.5 7.5 2.922.92 2.492.49 14.90%14.90% 2.402.40 17.81%17.81% 8.5 8.5 3.263.26 2.862.86 12.50%12.50% 2.872.87 12.19%12.19% 10.0 10.0 2.712.71 2.662.66 1.85%1.85% 2.642.64 2.77%2.77% 7.0 7.0 2.992.99 2.842.84 5.02%5.02% 2.732.73 8.51%8.51%

표 5를 참조하면, 부하량이 8.5m3/㎡·일 미만인 경우 총인(T-P) 제거율이 10∼20% 이었으나, 부하량이 10.0m3/㎡·일 이상인 경우 총인(T-P)이 거의 제거되지 않았다. 또한, 도 6을 참조하면, 10/16일부터 부하량을 10.0m3/㎡·일로 증가시켜 4주 처리한 후 다시 부하량을 7m3/㎡·일로 감소시켜 처리를 실시하였으나 인이 거의 제거되지 않았다. Referring to Table 5, the total phosphorus (TP) removal rate was 10 to 20% when the load was less than 8.5 m 3 / m 2 · day, but the total phosphorus (TP) was hardly removed when the load was 10.0 m 3 / m 2 · day or more. In addition, referring to Figure 6, the load was increased to 10.0 m 3 / ㎡ · day from the 10/16 days, and after 4 weeks of treatment, the load was again reduced to 7 m 3 / ㎡ · day, but the phosphorus was hardly removed .

<실험예 7 : 질소 제거능>Experimental Example 7 Nitrogen Removal Capacity

장치 1의 질소 제거능에 대해 분석을 실시하였다. 아래의 표 6은 장치 1의 질소 제거능을 나타낸 실험결과이며, 분석대상 질소항목으로는 총질소(T-N), NH4, NO3로 설정하였다. 도 7은 기간에 따른 장치 1의 총질소(TN) 및 NH4 제거능을 나타낸 실험결과이다. Analysis was conducted on the nitrogen removal capacity of device 1. Table 6 below is an experimental result showing the nitrogen removal ability of the device 1, the nitrogen to be analyzed as the total nitrogen (TN), NH 4 , NO 3 It was set. 7 is an experimental result showing the total nitrogen (TN) and NH 4 removal capacity of the device 1 over time.

<장치 1의 질소 제거능><Nitrogen Removal Capability of Device 1> 채수일Date of collection TNTN NH4 NH 4 NO3 NO 3 원수enemy 처리수Treated water 원수enemy 처리수Treated water 제거율Removal rate 원수enemy 처리수Treated water 제거율Removal rate 9/49/4 12.9212.92 12.7312.73 5.125.12 0.030.03 99.4%99.4% 7.27.2 12.712.7 1.761.76 9/119/11 16.3216.32 14.2814.28 1.761.76 0.070.07 96.0%96.0% 8.38.3 10.010.0 1.211.21 9/199/19 15.9115.91 15.7815.78 0.290.29 0.090.09 69.0%69.0% 8.18.1 8.98.9 1.101.10 9/239/23 14.9614.96 13.8713.87 1.121.12 0.060.06 94.6%94.6% 9.59.5 10.810.8 1.141.14 10/110/1 15.6415.64 15.5015.50 0.430.43 0.070.07 83.7%83.7% 10.710.7 11.611.6 1.081.08 10/710/7 17.5417.54 16.3216.32 0.920.92 0.130.13 85.9%85.9% 8.08.0 8.68.6 1.081.08 10/1410/14 17.5417.54 16.5916.59 0.920.92 0.100.10 89.1%89.1% 13.613.6 13.813.8 1.011.01 10/2110/21 16.3216.32 16.8616.86 0.810.81 0.110.11 86.4%86.4% 10.310.3 11.211.2 1.091.09 10/2910/29 18.0918.09 17.9517.95 0.790.79 0.100.10 87.3%87.3% 10.810.8 11.911.9 1.101.10 11/411/4 18.0918.09 15.3715.37 1.371.37 0.190.19 86.1%86.1% 9.79.7 10.410.4 1.071.07 11/1111/11 17.2717.27 15.6415.64 3.303.30 1.791.79 45.8%45.8% 10.210.2 11.411.4 1.121.12 11/1811/18 17.6817.68 15.7815.78 5.685.68 0.760.76 86.6%86.6% 8.68.6 12.412.4 1.441.44 11/2511/25 20.2620.26 20.2620.26 6.706.70 1.501.50 77.6%77.6% 8.48.4 11.511.5 1.371.37 12/212/2 24.2124.21 19.9919.99 14.9014.90 1.301.30 91.3%91.3% 6.56.5 13.213.2 2.032.03 12/1012/10 23.9023.90 24.2024.20 11.1511.15 0.650.65 94.2%94.2% 6.26.2 15.015.0 2.422.42 12/1612/16 26.7026.70 25.3025.30 11.3011.30 0.110.11 99.0%99.0% 7.57.5 15.915.9 2.122.12 평균값medium 18.3318.33 17.2817.28 4.164.16 0.440.44 89.4%89.4% 8.988.98 11.8311.83 1.261.26

장치 1에 대해 질소 제거능 실험을 진행한 결과, 표 6 및 도 7을 참조하면 원수 내의 암모니아성질소(NH4-N) 및 아질산상질소(NO2-N)는 대부분 질산성질소(NO3-N)로 변환됨을 확인하였다. 원수 내의 암모니아성질소(NH4-N) 및 아질산상질소(NO2-N)는 질산성질소(NO3-N)로의 질산화반응을 거치고 질산성질소(NO3-N)는 질소(N2)로의 탈질반응을 거치게 되는데, 본 실험에서 질산화반응이 안정적으로 진행됨은 확인하였으나, 질산성질소(NO3-N)의 질소(N2)로의 탈질반응은 미미하여 처리수에 질산성질소(NO3-N)가 처리수에 다량 포함되어 있음을 확인하였다. 이에 따라, 원수와 처리수의 총질소(TN)은 부하량과 관계없이 비슷한 수치를 나타내었다. As a result of the nitrogen removal ability experiment for the device 1, referring to Table 6 and Figure 7, the ammonia nitrogen (NH 4 -N) and nitrite nitrogen (NO 2 -N) in the raw water is mostly nitrate nitrogen (NO 3- To N). Ammonia Nitrogen (NH 4 -N) and the nitrite nitrogen (NO 2 -N) is nitrate undergoes nitrification nitrate nitrogen (NO 3 -N) to (NO 3 -N) in the raw water is a nitrogen (N 2 ) to go through the denitrification, nitrification, but the reaction proceeds stably is confirmed in this experiment, the nitrate nitrogen (NO 3 -N), nitrogen (N 2) of nitrate nitrogen in the treated water to the denitrification is mimihayeo (NO 3 of -N) was confirmed to be included in a large amount of the treated water. Accordingly, the total nitrogen (TN) of raw water and treated water showed similar values regardless of the load.

표 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, NH4 제거율은 89.4%로 매우 높은 수치를 나타내었다. 이는 처리수의 DO가 7mg/l 이상인 것에 기인하며, 장치 1의 운전조건이 강한 호기성 조건임에 따라 질산화반응이 활발히 진행된 것으로 판단된다. As shown in Table 6 and FIG. 7, the NH 4 removal rate was 89.4%, which is very high. This is because DO of the treated water is more than 7mg / l, it is determined that the nitrification proceeded actively as the operating conditions of the apparatus 1 is a strong aerobic condition.

한편, 질산성질소(NO3-N)가 질소(N2)로 탈질되기 위해서는 혐기성미생물에 의한 탈질반응이 요구되는데, 탈질반응을 위해서는 장치 1의 운전조건이 혐기조건을 이루어야 하며 탈질에 필요한 탄소원(수소공여체)이 필요하다. Meanwhile, in order to denitrate nitrogen nitrate (NO 3 -N) to nitrogen (N 2 ), a denitrification reaction by anaerobic microorganisms is required.For the denitrification reaction, the operating conditions of the apparatus 1 must achieve anaerobic conditions and a carbon source for denitrification. (Hydrogen donor) is required.

실험 중반기까지는 호기성 환경을 이루고 원수의 유기물 농도가 낮아 탈질반응에 필요한 조건이 충족되지 않아 질산성질소가 그대로 유지되어 총질소의 농도는 거의 변하지 않았다. 실험 후반기 즉, 겨울철에 접어들면서 기온과 수온이 저하되어 원수의 BOD가 높아지고 부하량이 10.0m3/㎡·일로 증가됨에 따라 10∼15%의 총질소 제거가 진행되었다. Until the middle of the experiment, the aerobic environment was established and the organic matter concentration in the raw water was low, so the conditions for denitrification were not satisfied. Thus, the nitrogen nitrate was maintained as it was, and the total nitrogen concentration was almost unchanged. In the second half of the experiment, in winter, 10-15% of total nitrogen was removed as the BOD of the raw water increased and the load increased to 10.0 m 3 / ㎡ · day due to the decrease in temperature and water temperature.

실험 후반기에 탈질반응이 일정 부분 진행된 이유는 다음과 같이 추정된다. 겨울철의 경우 수온 저하에 의해 원수의 BOD가 증가하고, 처리되지 않은 BOD가 탈질반응에 필요한 수소공여체로 이용된 것으로 추정된다. 또한, 원수의 SS가 장치 1 내부에 축적됨으로써 부하량이 증가됨에 따라 장치 1의 내부가 일부 혐기성 조건으로 변환된 것으로 판단된다. The reason for the partial denitrification in the second half of the experiment is estimated as follows. In winter, the BOD of raw water increases due to the decrease in water temperature, and the untreated BOD is used as a hydrogen donor for denitrification. In addition, it is determined that the internal portion of the apparatus 1 is converted into some anaerobic conditions as the load of the raw water is accumulated in the apparatus 1 and the load is increased.

<실험예 8 : 대장균 제거능>Experimental Example 8: E. coli removal ability

도 8은 기간에 따른 장치 1 및 장치 2의 대장균 제거능을 나타낸 실험결과이다. 도 8을 참조하면, 원수의 대장균수는 300∼3600개/ml 였으나, 장치 1 및 장치 2 처리수의 대장균수는 100∼1000개/ml로 나타나 방류수 처리기준에 부합하였다. 8 is an experimental result showing the E. coli removal ability of the device 1 and the device 2 according to the period. Referring to FIG. 8, the coliform count of the raw water was 300 to 3600 / ml, but the coliform count of the treated water of the apparatus 1 and the apparatus 2 was 100 to 1000 / ml, meeting the effluent treatment criteria.

110 : 처리조 120 : 토양블록
121 : 토양블록 프레임 122 : 부직포
123 : 처리토양층 130 : 통수층
140 : 오수 분배관
110: treatment tank 120: soil block
121: soil block frame 122: non-woven fabric
123: treated soil layer 130: water passage layer
140: sewage distribution pipe

Claims (8)

토양블록 및 통수층에 의해 오수가 처리되는 공간을 제공하는 처리조;
처리조 내에 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 적층되는 토양블록; 및
각 단의 토양블록 사이 및 각 단에 수평 배치되는 토양블록들 사이에 배치되는 통수층;을 포함하여 이루어지며,
상기 토양블록은, 처리토양층이 구비되는 공간을 제공하는 토양블록 프레임과, 처리토양층을 감싸 처리토양층이 토양블록으로부터 유실되는 것을 방지함과 함께 처리토양층을 투과하는 오수를 하단의 토양블록 또는 통수층으로 전달하는 역할을 하는 부직포와, 오수를 정화하는 처리토양층을 포함하여 구성되며,
상기 처리토양층은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%의 조합으로 이루어지며,
상기 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
A treatment tank providing a space in which sewage is treated by the soil block and the water passage layer;
Soil blocks are stacked in a multi-step space spaced in the vertical direction in the treatment tank; And
And a water passage layer disposed between the soil blocks of each stage and the soil blocks disposed horizontally in each stage.
The soil block is a soil block frame providing a space provided with the treated soil layer, and the treated soil layer to prevent the treated soil layer is lost from the soil block and the sewage passing through the treated soil layer at the bottom of the soil block or water passage layer It comprises a non-woven fabric that serves to deliver to, and a treated soil layer to purify sewage,
The treated soil layer is made up of a combination of 75 to 80% of masatos, 10 to 15% of coarse soil, 10 to 15% of charcoal, and 5 to 10% of pumice, relative to the total treated soil layer.
The effective particle size of the Masato is sewage treatment apparatus, characterized in that 0.075 ~ 0.2550mm.
제 1 항에 있어서, 처리토양층의 경도는 야마나카 방식 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
The sewage treatment apparatus according to claim 1, wherein the hardness of the treated soil layer is 11.0 to 15.0 mm based on a Yamanaka hardness tester.
제 1 항에 있어서, 상기 마사토의 함수율은 11∼14%인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
The sewage treatment apparatus according to claim 1, wherein the water content of the masato is 11 to 14%.
제 1 항에 있어서, 최상단의 토양블록 상에 또는 각 단의 토양블록 사이에 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관이 구비되는 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
The sewage treatment apparatus according to claim 1, further comprising a sewage distribution pipe for uniformly distributing sewage on or between the soil blocks at the top end.
토양블록 및 통수층에 의해 오수가 처리되는 공간을 제공하는 처리조;
처리조 내에 수직 방향으로 이격되어 다단 형태로 적층되는 관형 토양블록;
각 단의 토양블록 사이 및 각 단에 수평 배치되는 토양블록들 사이에 배치되는 관형 통수블록; 및
수직 방향으로 이웃하는 토양블록 또는 통수블록 사이의 공간에는 통수층;을 포함하여 이루어지며,
상기 관형 토양블록은 관형의 부직포와 상기 부직포 내에 구비되는 처리토양층으로 구성되며, 상기 통수블록은 강재와 상기 강재 내에 구비되는 통수층으로 구성되며,
상기 처리토양층은 전체 처리토양층 부피 대비 마사토 75∼80%, 부엽토 10∼15%, 목탄 10∼15%, 경석 5∼10%의 조합으로 이루어지며,
상기 마사토의 유효입경은 0.075∼0.250mm인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
A treatment tank providing a space in which sewage is treated by the soil block and the water passage layer;
Tubular soil blocks stacked in a multi-step space spaced in the vertical direction in the treatment tank;
A tubular water flow block disposed between the soil blocks of each stage and between the soil blocks arranged horizontally in each stage; And
The space between the adjacent soil block or water flow block in the vertical direction; made of, including;
The tubular soil block is composed of a tubular nonwoven fabric and a treated soil layer provided in the nonwoven fabric, and the water passage block is composed of a steel material and a water flow layer provided in the steel material,
The treated soil layer is made up of a combination of 75 to 80% of masatos, 10 to 15% of coarse soil, 10 to 15% of charcoal, and 5 to 10% of pumice, relative to the total treated soil layer.
The effective particle size of the Masato is sewage treatment apparatus, characterized in that 0.075 ~ 0.2550mm.
제 5 항에 있어서, 처리토양층의 경도는 야마나카 방식 경도계 기준으로 11.0∼15.0mm인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
6. The sewage treatment apparatus according to claim 5, wherein the hardness of the treated soil layer is 11.0 to 15.0 mm based on a Yamanaka hardness tester.
제 5 항에 있어서, 상기 마사토의 함수율은 11∼14%인 것을 특징으로 하는 오수 처리장치.
The sewage treatment apparatus according to claim 5, wherein the water content of the masato is 11 to 14%.
제 5 항에 있어서, 최상단의 토양블록 상에 또는 각 단의 토양블록 사이에 오수를 균일하게 분배하는 오수 분배관이 구비되는 것을 특징으로 하는 오수 처리장치. The sewage treatment apparatus according to claim 5, further comprising a sewage distribution pipe for uniformly distributing sewage on the soil block at the top or between the soil blocks at each stage.
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