KR20210125743A - Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry - Google Patents

Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry Download PDF

Info

Publication number
KR20210125743A
KR20210125743A KR1020200043302A KR20200043302A KR20210125743A KR 20210125743 A KR20210125743 A KR 20210125743A KR 1020200043302 A KR1020200043302 A KR 1020200043302A KR 20200043302 A KR20200043302 A KR 20200043302A KR 20210125743 A KR20210125743 A KR 20210125743A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
filtrate
filtration
wastewater
wastewater treatment
Prior art date
Application number
KR1020200043302A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102379631B1 (en
Inventor
이좋은
김희철
Original Assignee
이좋은
김희철
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이좋은, 김희철 filed Critical 이좋은
Priority to KR1020200043302A priority Critical patent/KR102379631B1/en
Publication of KR20210125743A publication Critical patent/KR20210125743A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102379631B1 publication Critical patent/KR102379631B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/008Control or steering systems not provided for elsewhere in subclass C02F
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/38Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/42Liquid level
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/16Regeneration of sorbents, filters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Abstract

The present invention relates to a treatment apparatus which performs a separation process for liquid fertilizers or treatment water generated by treating wastewater, and more specifically, to a small-sized wastewater treatment apparatus which treats wastewater using a ceramic separator and automatically backwashes the ceramic separator. The small-sized wastewater treatment apparatus according to the present invention comprises: at least one filter tank which filters wastewater pretreated in a pretreatment tank, and includes a plurality of ceramic separators therein, wherein each ceramic separator has a plurality of through-holes with micropores and each through-hole is sealed by a gasket; and a cleaning tank connected to the filter tank by a connection pipe, and configured to store a filtered filtrate and use the stored filtrate as cleaning water, wherein the cleaning water is backwashed at a predetermined pressure by air pressure such that the ceramic separators in the filter tank are washed.

Description

양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치{SMALL-SIZED WASTEWATER TREATMENT APPARATUS FOR HOG FARMING AND ANIMAL HUSBANDRY}Small wastewater treatment device for pig or livestock {SMALL-SIZED WASTEWATER TREATMENT APPARATUS FOR HOG FARMING AND ANIMAL HUSBANDRY}

본 발명은 가축 폐수(양돈, 축산)를 처리하여 발생하는 액비 또는 처리수에 대해 분리 과정을 거치는 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 분리막을 이용하여 폐수를 처리하고 세라믹 분리막을 자동으로 역세하는 소형 폐수 처리장치에 관한 것이다. The present invention relates to a treatment device that undergoes a separation process for liquid manure or treated water generated by treating livestock wastewater (pig, livestock). It relates to a small wastewater treatment device.

기존의 가축 폐수 등에 대한 처리공법으로는 다양한 종류의 물리화학적 단위처리공정들과 생물학적 처리공정이 있으며, 처리 목적에 따라 단위공정을 조합하여 사용되어 왔다. 그러나 기존의 처리방법은 가축분뇨의 정화처리 효율에 중점을 두어 자원의 효율적인 활용을 배제한 공정으로 구성되어 있다. 또한 폐수의 방류기준이 엄격해짐에 따라 이를 맞추기 위하여 처리가 복잡해지고 운전 및 유지관리가 어려운 공정들로 조합되어 고비용의 처리공정이 되고 있다. 개별공정의 효율적인 조합이 어려워짐에 따라 에너지의 사용도 비효율적이고, 작동시간 대비 처리량도 감소한다. 아울러 정화효율에 대한 한계로 재활용율도 매우 낮은 실정이다.Conventional methods for treating livestock wastewater include various types of physicochemical unit treatment processes and biological treatment processes, and a combination of unit processes has been used depending on the purpose of treatment. However, the existing treatment method is composed of a process that excludes efficient use of resources by focusing on the efficiency of purification and treatment of livestock manure. In addition, as wastewater discharge standards become stricter, in order to meet these requirements, the treatment becomes complicated, and the operation and maintenance are combined with difficult processes, making it an expensive treatment process. As the efficient combination of individual processes becomes difficult, the use of energy becomes inefficient and the throughput versus operating time decreases. In addition, the recycling rate is very low due to the limitation on the purification efficiency.

이에 따라, 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산처리수는 다양한 생물학적 처리 공정을 통해 단순 정화처리에 의존하는 공법보다는 다양한 호기적 또는 혐기적 공정의 생물학적 처리에 진보된 분리막 공정을 적용해 액비의 생산을 통한 재활용 또는 방류 등의 방법으로 친환경적 처리를 하는 공법이 요구되고 있다.Accordingly, livestock manure, livestock wastewater, or livestock treated water can be processed through various biological treatment processes, rather than a method that relies on simple purification, by applying an advanced separation membrane process to the biological treatment of various aerobic or anaerobic processes. There is a demand for an environmentally friendly treatment method such as recycling or discharge.

그러나, 이러한 액비 또는 처리수 대해서는 환경기준을 통과하더라도 장기간 시간이 경과하면 액비 또는 처리수 내의 슬러지(sludge)에 의해 다시 부영양화가 발생하는 문제점이 있다. However, there is a problem in that eutrophication occurs again due to sludge in the liquid manure or treated water when a long period of time passes even if it passes the environmental standards for such liquid manure or treated water.

일본국 특개2005-246307Japanese Patent Laid-Open No. 2005-246307

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 액비 또는 처리수 내의 슬러지를 제거하여 부영양화의 원인을 없애고, 이와 같이 처리된 액비 또는 처리수에 대해 장기보관 또는 방류를 하더라도 부영양화가 발생하지 않도록 하는 폐수 처리장치를 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is a wastewater treatment device that eliminates the cause of eutrophication by removing sludge in liquid manure or treated water, and prevents eutrophication from occurring even if the treated liquid manure or treated water is stored or discharged for a long time is to provide

또한, 고도처리의 전단계 설비로 적용하여, 후단의 정밀여과 설비의 부하를 줄여 장시간 안정적인 사용 수명 및 품질을 제공하는 것이다.In addition, it is applied as a pre-processing facility to reduce the load on the downstream microfiltration facility to provide stable service life and quality for a long time.

또한, 폐수 처리장치를 소형으로 제작하여, 축산 농가 등에서 사용할 수 있도록 하여, 생활 폐수나 축산 폐수를 직접 처리할 수 있는 소형 폐수 처리장치를 제공하고자 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a small wastewater treatment apparatus capable of directly treating domestic wastewater or livestock wastewater by making the wastewater treatment apparatus small and using it in livestock farms.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기 과제로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다. However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the above problems, and may be variously expanded without departing from the technical spirit and scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치는, 전처리조에서 전처리된 폐수를 여과하며, 내부에 다수개의 세라믹 분리막이 형성되고, 각각의 세라믹 분리막은 미세 공경이 형성된 다수개의 관통홀을 포함하고 상기 관통홀은 가스켓에 의해 각각 실링되는 하나 이상의 여과조와; 상기 여과조와 연결관에 의해 연결되어 여과된 여과액을 저장하며, 저장된 여과액을 세정수로 하여 공기압에 의해 상기 세정수를 소정의 압력으로 역세하여 상기 여과조 내의 세라믹 분리막을 세척하는 세정조;를 포함하여 이루어질 수 있다. A small wastewater treatment apparatus according to the present invention for solving the above problems filters the pretreated wastewater in a pretreatment tank, a plurality of ceramic separators are formed therein, and each ceramic separator has a plurality of through-holes having micropores formed therein. one or more filtering tanks, wherein the through-holes are each sealed by a gasket; a washing tank connected to the filtration tank by a connection pipe to store the filtered filtrate, and backwashing the washing water to a predetermined pressure using the stored filtrate as washing water to wash the ceramic separation membrane in the filtration tank; can be included.

여기서, 상기 여과조는 둘 이상이며, 인접된 여과조들은 하단 또는 상단에서 U자형 연결관에 의해 연결되어 전체 여과조가 직렬 연결되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.Here, there are two or more filtration tanks, and the adjacent filtration tanks are connected by a U-shaped connecting pipe at the lower end or upper end, so that it is preferable to have a structure in which the entire filter tanks are connected in series.

여기서, 상기 세정조에 저장되어 있는 여과액는 상시적으로 일정한 수위를 유지하도록 제어되며, 상기 여과액이 일정한 수위를 유지한 상태에서 상기 공기압을 상단으로부터 가하여 상기 여과액이 소정의 압력하에 역세하는 것이 바람직하다.Here, the filtrate stored in the washing tank is controlled to always maintain a constant water level, and it is preferable that the filtrate is backwashed under a predetermined pressure by applying the air pressure from the upper end while the filtrate maintains a constant water level. do.

여기서, 상기 세정조는 중심에 오버플로우관이 형성되며, 상기 오버플로우관은 하단에서 유출관과 연결되고, 상단은 상기 세정조 내부에 개구부를 가진 채 위치될 수 있다.Here, the washing tank may have an overflow pipe formed in the center, the overflow pipe may be connected to the outlet pipe at the lower end, and the upper end may be positioned with an opening inside the washing tank.

여기서, 상기 여과액은 상기 오버플로우관의 개구부까지 수위를 유지한 상태로 놓이고, 상기 개구부를 통해 유출되며, 상기 여과액이 소정 위치의 수위를 유지한 상태에서, 상기 세정조의 상단으로부터 에어압을 입력함으로써, 상기 세정수를 상기 여과조로 소정의 압력하에 보내어 상기 여과조 내의 세라믹 분리막의 내부를 세척하는 것이 가능하다.Here, the filtrate is placed in a state where the water level is maintained up to the opening of the overflow pipe, flows out through the opening, and in a state where the filtrate maintains the water level at a predetermined position, air pressure from the upper end of the washing tank By inputting , it is possible to send the washing water to the filtration tank under a predetermined pressure to wash the inside of the ceramic separation membrane in the filtration tank.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 따른 세라믹 분리막을 이용한 폐수의 처리방법 및 처리장치를 이용하여 생산된 액비 또는 방류수 대해 슬러지(sludge)를 제거하므로, 이에 따라 부영양화의 원인을 제거하여 액비를 장기보관 또는 방류하여도 2차 부영양화가 발생하지 않아 환경 개선에 도움을 줄 수 있다.Since sludge is removed with respect to the liquid manure or effluent produced by using the wastewater treatment method and treatment apparatus using the ceramic separator according to the embodiments of the present invention, the cause of eutrophication is thus removed to store or discharge liquid manure for a long time. Even though secondary eutrophication does not occur, it can help to improve the environment.

또한, 폐수 처리장치를 소형으로 제작하여, 축산 농가 등에서 사용할 수 있도록 하여, 생활 폐수나 축산 폐수를 직접 처리할 수 있는 소형 폐수 처리장치를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a small wastewater treatment device capable of directly treating domestic wastewater or livestock wastewater by making the wastewater treatment device small and using it in livestock farms.

또한, 중장시간 사용시 사용되는 세라믹 분리막의 작은 크기의 공경에 각종의 찌거기가 쌓여 여과 기능의 저하를 막고자 역세를 통한 자동 세척 구조를 적용하여, 여과 및 세정이 동시에 가능한 폐수 처리장치를 제공할 수 있다.In addition, by applying an automatic washing structure through backwashing to prevent deterioration of filtration function due to the accumulation of various debris in the small pore size of the ceramic membrane used for medium and long-term use, it is possible to provide a wastewater treatment device capable of filtering and cleaning at the same time. have.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다. However, the effects of the present invention are not limited to the above effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 폐수의 액비생산공정을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치의 여과조의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 세라믹 분리막의 개략적인 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 여과조의 단면 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 세정조의 단면 구조도이다.
1 is a flowchart showing a liquid fertilizer production process of wastewater.
2 is a schematic configuration diagram of a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.
3 is a schematic perspective view of a filtration tank of a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.
4 is a schematic perspective view of a ceramic separator applied to a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.
5 is a cross-sectional structural view of a filtration tank applied to a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.
6 is a cross-sectional structural view of a washing tank applied to a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless specifically defined explicitly.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and repeated descriptions of the same components are omitted.

본 발명에서 사용되는 폐수는 생활폐수, 침출수, 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산폐수 처리수 등을 모두 포함하는 통칭으로서 사용될 수 있다.The wastewater used in the present invention may be used as a generic name including all of domestic wastewater, leachate, livestock manure, livestock wastewater or livestock wastewater treated water.

본 발명에서는, 폐수를 미생물 제거방식으로 생물학적 처리를 수행한후 생산된 액비 또는 처리수의 슬러지(Sludge)를 세라믹 분리막 장치를 이용하여 여과/분리/농축 처리하는 것을 주요 기술적인 특징으로 한다. In the present invention, the main technical feature is to filter/separate/concentrate the sludge of liquid fertilizer or treated water produced after biological treatment of wastewater in a microbial removal method using a ceramic separation membrane device.

무기막은 매우 높은 온도에서 알루미나 또는 티타니아, 지르코니아로 소결된 다공성 미세 세라믹 분리막이다. 세라믹 분리막은 일반적으로 다공성 지지 활성 멤브레인 층과 비대칭 구조를 갖고있다. 매크로 다공성 지지체는 기계적 저항을 보장하는 반면, 활성층은 미세여과, 한외여과 및 나노여과(10㎛에서 1KD까지)의 분리기능 까지도 가능하다. 세라믹 분리막은 항상 교차 흐름 모드로 작동한다. 탁한 유체는 채널 내부의 분리막층을 고속으로 통과한다. 세라믹 분리막 횡단압력(TMP)으로 구동되는 미세 분자가 함유된 깨끗한 액체는 세라믹 분리막 층을 통과하여 투과로 수직 이동하며, 세라믹 분리막보다 큰 고체 및 분자는 보유 물에서 거부된다. 따라서 공급 유체는 정화되고, 농축되고, 정제되는 기능을 이용하여 물리화학적 단위처리공정들과 생물학적 처리공정을 거친 후 2차 부영양화가 진행될 요인인 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산 처리수의 슬러지를 제거한다. The inorganic membrane is a porous fine ceramic separator sintered with alumina, titania, or zirconia at a very high temperature. Ceramic membranes generally have an asymmetric structure with a porous supported active membrane layer. The macroporous support guarantees mechanical resistance, while the active layer is capable of microfiltration, ultrafiltration and even separation of nanofiltration (from 10 μm to 1 KD). Ceramic separators always operate in cross-flow mode. The turbid fluid passes through the membrane layer inside the channel at high speed. A clear liquid containing fine molecules driven by the ceramic membrane transverse pressure (TMP) migrates vertically through the ceramic membrane layer and permeate, while solids and molecules larger than the ceramic membrane are rejected in the retentate. Therefore, the feed fluid is purified, concentrated, and purified to remove the sludge of livestock manure, livestock wastewater, or livestock treated water, which is a factor for secondary eutrophication after undergoing physical and chemical unit treatment processes and biological treatment processes. .

기존에는 가축분뇨 또는 축산폐수에 대하여 저수조-유량조정조-무산소조-호기조(액비화조)에서의 처리과정을 거쳐 침전, 탈수 작업 후에 액비로 살포하거나 하천 등에 방류 하는 형태로 폐수를 처리하였다.In the past, livestock manure or livestock wastewater was treated in the storage tank - flow control tank - anoxic tank - aerobic tank (liquid fertilizer tank), and after sedimentation and dehydration, the wastewater was treated by spraying it with liquid fertilizer or discharging it to a river.

다만, 기존의 이러한 처리방식에서는 방류 당시에 액비나 방류수가 환경기준에 적합하더라도 살포 또는 방류 이후 장기간 경과하면 슬러지의 부영양화 현상으로 인해 하천 등에 악취가 발생하고 결과적으로 액비나 방류의 상태가 환경기준을 벗어나게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 액비나 처리수, 방류수에 대해 세라믹 분리막을 이용하여 여과/농축 처리과정을 거쳐 액비나 방류수의 슬러지를 제거하여 부영양화 원인을 제거함을 목적으로 한다. 액비나 방류수에 대해 슬러지가 제거되면, 장기 보관 또는 방류를 하더라도 부영양화 현상이 발생하지 않게 된다. However, in the existing treatment method, even if the liquid fertilizer or effluent meets the environmental standards at the time of discharge, if a long period of time elapses after spraying or discharging, odors are generated in rivers, etc. do. In order to solve this problem, the present invention aims to eliminate the cause of eutrophication by removing the sludge from the liquid manure, treated water, and effluent through a filtration/concentration treatment process using a ceramic separation membrane. If sludge is removed for liquid manure or effluent, eutrophication does not occur even after long-term storage or discharge.

우선, 본 발명에서 세라믹 분리막을 이용한 필터링 처리 이전의 액비나 방류수를 형성하는 과정에 대해 설명한 후 그 다음에 본 발명에 대해 설명한다. First, the process of forming liquid fertilizer or effluent before filtering using a ceramic separator in the present invention will be described, and then the present invention will be described.

액비나 방류수는 (1) 협잡물처리기 및 원심탈수기를 이용하여 제1 처리를 거치고, (2) 생물학적 공정의 제2 처리, (3) 분리 공정에 의해 여과 및 침전 농축하여 액비 및 방류, 처리수를 생산하는 고도처리(제3 처리)의 3단계를 거쳐 형성될 수 있으며, 다만, (2) 생물학적 공정의 제2 처리와 (3) 고도처리(제3 처리)는 순서가 변경될 수 있다.Liquid manure or effluent is filtered and concentrated by (1) first treatment using a foreign matter treatment machine and centrifugal dehydrator, (2) second treatment of biological process, and (3) separation process to collect liquid manure, discharge, and treated water. It can be formed through three stages of advanced treatment (third treatment), provided that the order of (2) second treatment and (3) advanced treatment (third treatment) of the biological process may be changed.

도 1을 참조하면, 제1 처리 단계는 처리장에 폐수를 유입(S1)시킨 후에 폐수의 고형물을 제거하기 위해 협잡물처리기(S2)와 원심탈수기(S3)를 거치는 과정으로서 구성된다. Referring to FIG. 1 , the first treatment step is configured as a process of passing through a contaminant treatment machine ( S2 ) and a centrifugal dehydrator ( S3 ) to remove solids from the wastewater after introducing wastewater into the treatment plant ( S1 ).

제2 처리 단계는 제1 처리 단계를 거친 폐수에 대해 생물학적으로 처리(S4)하는 단계이다. The second treatment step is a step of biologically treating (S4) wastewater that has undergone the first treatment step.

고도처리(제3 처리) 단계는 상술한 단계들(S2, S3, S4)을 거친 폐수를 최종적으로 세라믹 분리막(CMF)으로 처리(S5)하여 처리수를 멤브레인 분리막을 통해(S7) 방류하고(S8) 액비를 생산(S6)하는 과정으로서 구성되는 후처리 단계이다.In the advanced treatment (third treatment) step, the wastewater that has passed through the above steps (S2, S3, S4) is finally treated with a ceramic membrane (CMF) (S5), and the treated water is discharged through the membrane (S7) and ( S8) It is a post-processing step configured as a process of producing liquid fertilizer (S6).

다른 방법으로는, S1 내지 S3 공정을 거친 후, 세라믹 분리막으로 처리한 후(S5), 생물학적 처리(S4)를 진행한 후, 처리수를 멤브레인 분리막을 통해(S7) 방류하고(S8) 액비를 생산(S6)하는 공정으로 진행될 수 있다.As another method, after the S1 to S3 process, treatment with a ceramic membrane (S5), biological treatment (S4), the treated water is discharged through the membrane membrane (S7) and (S8) liquid fertilizer It may proceed to the process of producing (S6).

이하에서는, 생물학적 처리(S4) 과정을 거친 후이거나 거치기 전의 세라믹 분리막에 의한 처리(S5) 장치에 관하여 설명한다.Hereinafter, a treatment (S5) apparatus by the ceramic separator after or before the biological treatment (S4) process will be described.

도 2는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치의 개략적인 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 소형 폐수 처리장치(10)는 여과조(14, 15, 16), 세정조(17) 및 펌프(13)로 구성될 수 있다. As shown in FIG. 2 , the small wastewater treatment apparatus 10 may include filtration tanks 14 , 15 , 16 , a cleaning tank 17 , and a pump 13 .

펌프(13)는 동력을 발생시켜 여과조(14, 15, 16)으로 생물학적 처리된 폐수 또는 전처리된 폐수를 제공할 수 있다. The pump 13 may generate power to provide biologically treated wastewater or pretreated wastewater to the filtration tanks 14 , 15 , 16 .

여과조(14, 15, 16) 내의 세라믹 분리막(22)은 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같다. The ceramic separator 22 in the filtration tanks 14, 15, and 16 is as shown in FIGS. 3 and 4 .

소형 폐수 처리장치(10)는 또한, 유입관, 농축수 배출관 및 유출관을 구비할 수 있다. The small wastewater treatment device 10 may also include an inlet pipe, a concentrated water outlet pipe and an outlet pipe.

소형 폐수 처리장치(10)의 후처리 과정을 살펴보면 다음과 같다.The post-treatment process of the small wastewater treatment device 10 is as follows.

소형 폐수 처리정치(10)에서 처리 과정상의 루트는, 실선 루트의 경우는 미여과액 루트를 표시한 것이고, 이점쇄선 루트의 경우는 여과액 루트를 표시한 것이며, 점선 루트의 경우는 역세 방식의 세정 루트를 표시한 것이다.In the small wastewater treatment system 10, the route in the treatment process is a solid line route, indicating an unfiltrated route, a double-dotted line route, indicating a filtrate route, and a dotted line route, a backwashing method. The cleaning route is indicated.

폐수는 원액탱크(11)로 수집되고, 원액탱크(11)에 수집된 폐수는 전처리조(12)를 거쳐 전처리 과정(협잡물 처리 및 원심분리 등)을 거치게 된다.The wastewater is collected in the undiluted solution tank 11, and the wastewater collected in the undiluted solution tank 11 goes through the pretreatment tank 12 and undergoes a pretreatment process (such as contaminant treatment and centrifugation).

전처리조(12)에 의해 전처리된 폐수는 생물학적 처리 과정을 거치고 소형 폐수 처리장치(10)로 진행될 수도 있으며, 소형 폐수 처리장치(10)로 직접 진행된 후 생물학적 처리 과정을 거칠 수 있다. 여기서는 생물학적 처리 과정이 소형 폐수 처리장치(10, 후처리 과정)를 거친 후 진행되는 예로 설명된다.The wastewater pretreated by the pretreatment tank 12 may undergo a biological treatment process and proceed to the small wastewater treatment device 10 , or may proceed directly to the small wastewater treatment device 10 and then undergo a biological treatment process. Here, an example in which the biological treatment process is performed after passing through the small wastewater treatment device 10 (post-treatment process) will be described.

또한, 전처리조(12)는 소형 폐수 처리장치(10)에 포함되어 구성될 수도 있으며, 별도로 구성하는 것도 가능하다.In addition, the pre-treatment tank 12 may be configured to be included in the small wastewater treatment device 10, it is also possible to configure separately.

전처리조(12)에 의해 전처리된 폐수는 펌프(13)에 의해 여과조(14)로 진입된다.The wastewater pretreated by the pretreatment tank 12 enters the filtration tank 14 by the pump 13 .

여과조(14)는 하나 이상이며, 2개 이상인 경우 서로 연결관을 통해 직렬로 연결될 수 있다.There is one or more filtration tanks 14, and in the case of two or more, they may be connected in series with each other through a connecting pipe.

여과조(14, 15, 16)는 연결관을 통해 직렬 연결되며, 여과조(14) 상단에 연결관이 연결되고, 여과조(14)와 여과조(15) 하단에 U자형 연결관이 서로 연결되며, 여과조(15) 상단과 여과조(16) 상단이 다시 U자형 연결관이 서로 연결되어, 여과조(16)의 하단으로부터 세정조(17) 및 슬러지 탱크(18)로 연결관이 연결된다.The filter tanks 14, 15, and 16 are connected in series through a connection pipe, a connection pipe is connected to the upper end of the filter tank 14, and a U-shaped connector pipe is connected to each other at the bottom of the filter tank 14 and the filter tank 15, and the filter tank (15) The upper end and the upper end of the filtration tank 16 are again connected with a U-shaped connecting pipe, and the connecting tube is connected from the lower end of the filtration tank 16 to the washing tank 17 and the sludge tank 18 .

전처리된 폐수는 직렬 연결된 3개의 여과조(14, 15, 16)를 거쳐 여과액과 미여과액으로 분리되고, 미여과액은 슬러지 탱크(18)로 투입되며 여과액은 세정조(17)로 인입된다.The pretreated wastewater passes through three filtration tanks 14, 15, and 16 connected in series, and is separated into a filtrate and an unfiltered liquid. do.

세정조(17)는 여과액 저장장치로서의 기능과 역세시 세정수를 저장하고 있는 세정수 저장장치로서의 기능을 가지며, 여과액 자체가 세정수가 될 수 있다.The washing tank 17 has a function as a filtrate storage device and a washing water storage device for storing washing water during backwashing, and the filtrate itself may be washing water.

세정조(17)는 여과액이 인입되어 들어오면 일정 조건하에서 잉여 여과액을 액비 탱크(19)로 토출하게 되며, 액비 탱크(19)에는 여과된 여과액 즉 액비가 저장되어 활용된다.The washing tank 17 discharges the surplus filtrate to the liquid manure tank 19 under certain conditions when the filtrate is introduced, and the filtered filtrate, that is, the liquid manure is stored and utilized in the liquid manure tank 19.

일정 시간 동안 폐수 처리장치의 사용시 여과조(14, 15, 16) 내의 필터(세라믹 분리막)에 미처리된 슬러지 등의 찌꺼기가 미세한 공경들을 막아 여과 기능이 떨어질 수 있다.When the wastewater treatment device is used for a certain period of time, residues such as untreated sludge in the filters (ceramic membranes) in the filtration tanks 14, 15, and 16 may block fine pores, thereby reducing the filtration function.

이때 여과 과정의 역과정으로 세정 과정을 거칠 수 있으며, 정기적 또는 부정기적으로 역세시키는 것이 가능하다.In this case, the washing process may be performed as a reverse process of the filtration process, and it is possible to backwash regularly or irregularly.

역세 과정을 살펴보면, 소정의 압력 조건을 만족하도록 특정 위치의 밸브들을 폐쇄한 후, 에어 컴프레셔(20)를 통해 일정 압력의 에어를 세정조(17) 내부로 인입시킨다.Referring to the backwashing process, after closing the valves at specific positions to satisfy a predetermined pressure condition, air of a predetermined pressure is introduced into the cleaning tank 17 through the air compressor 20 .

세정조(17) 내부는 에어 압력이 커짐에 따라 세정수(여과액)가 연결관을 통해 여과조(16) 내부로 진입하고, 순차적으로 여과조(15) 및 여과조(14)로 인입되면서 여과조(16, 15, 14) 내부의 세라믹 분리막을 통과하면서 미세한 공경에 부착된 찌꺼기들을 제거하게 되어, 여과조 내부를 세정시킬 수 있다.In the washing tank 17, as the air pressure increases, the washing water (filtrate) enters the filtration tub 16 through the connection pipe, and sequentially enters the filtration tub 15 and the filtration tub 14 while introducing the filtration tub 16 , 15, 14) As it passes through the inner ceramic separation membrane, it is possible to remove the residues attached to the fine pore diameter, so that the inside of the filtration tank can be cleaned.

찌꺼기를 포함한 세정수는 펌프(13)를 통해 원액 탱크(11)로 재인입될 수 있다.The washing water including the residue may be reintroduced into the stock solution tank 11 through the pump 13 .

여과조(14, 15, 16)와 세정조(17)의 내부 구조는 이하에서 상세하게 설명하며, 여과조(14, 15, 16)와 세정조(17)의 내부 구조에 의해 폐수를 여과하는 과정과 역세하는 과정이 충분히 설명될 수 있다.The internal structures of the filtration tanks 14 , 15 , 16 and the washing tank 17 will be described in detail below, and the process of filtering wastewater by the internal structures of the filtration tanks 14 , 15 , 16 and the washing tank 17 and The backwashing process can be fully explained.

도 3은 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치의 여과조의 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 세라믹 분리막의 개략적인 사시도이다. 3 is a schematic perspective view of a filtration tank of a small wastewater treatment apparatus according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic perspective view of a ceramic separation membrane applied to a small wastewater treatment apparatus according to the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 여과조(14, 15, 16) 내에는 도 4의 세라믹 분리막(22)이 복수 개로 포함될 수 있다. 3 and 4 , a plurality of ceramic separators 22 of FIG. 4 may be included in the filtration tanks 14 , 15 , and 16 .

도 3에는 세라믹 분리막이 7개 포함되어 있는 관이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 세라믹 분리막이 2개 이상을 포함할 수 있는 형태로 관이 형성될 수 있다.Although FIG. 3 shows a tube including seven ceramic separators, the present invention is not limited thereto, and the tube may be formed in such a way that the ceramic separator may include two or more.

하나의 여과조 내에 하나의 세라믹 분리막으로 형성되는 경우에는 여과될 수 있는 용량의 한계가 있으며, 특히 용액이 본 발명에서와 같이 축산폐수인 경우에는 처리 용량과 처리 효율을 고려하여 2개 이상의 세라믹 분리막을 갖는 여과장치가 필요하다.When one ceramic separator is formed in one filtration tank, there is a limit to the capacity that can be filtered, and in particular, when the solution is livestock wastewater as in the present invention, two or more ceramic separators are used in consideration of treatment capacity and treatment efficiency. A filtration device is required.

본 발명에서는 다수개의 세라믹 분리막을 하나의 여과조 내에 구성함으로써 축산 폐수의 여과 및 농축의 효율을 높일 수 있게 된다.In the present invention, it is possible to increase the efficiency of filtration and concentration of livestock wastewater by configuring a plurality of ceramic separation membranes in one filtration tank.

특히, 세라믹 분리막은 상하에서 소정 이상의 압력이 작용하여야 여과능력이 최고치 효율을 가져오기 때문에, 하나의 여과조에 하나의 세라믹 분리막을 형성시키는 것은 실제 축산 폐수 처리 능력이 없다고 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 하나의 여과조 내에 다수개의 세라믹 분리막을 각각 실링시킬 수 있는 구조를 가지도록 하여 축산폐수의 처리 용량을 극대화할 수 있게 된다.In particular, since the ceramic separation membrane has the highest filtration capacity when a predetermined or higher pressure is applied from the top and bottom, it can be said that forming one ceramic separation membrane in one filtration tank does not have the actual livestock wastewater treatment capability. In order to solve this problem, in the present invention, it is possible to maximize the treatment capacity of livestock wastewater by having a structure capable of sealing each of a plurality of ceramic separation membranes in one filtration tank.

여과조(14, 15, 16)는 원통형의 금속제의 바디와 양단에 플랜지(21)가 형성될 수 있고 상하단에는 세라믹 분리막(22)이 삽입될수 있는 홀들이 형성될 수 있다. The filtration tanks 14, 15, and 16 may have a cylindrical metal body and flanges 21 formed at both ends, and holes into which the ceramic separator 22 may be inserted may be formed at the upper and lower ends.

세라믹 분리막(22)이 삽입될 수 있는 홀의 갯수는 세라믹 분리막의 갯수와 동일하다.The number of holes into which the ceramic separator 22 can be inserted is the same as the number of ceramic separators.

각각의 세라믹 분리막(22)은 상하단에서 여과조(14, 15, 16)에 삽입될 때 가스켓(23)에 의해 각각 실링 구조를 구현한다.Each ceramic separator 22 implements a sealing structure by a gasket 23 when inserted into the filtration tanks 14 , 15 , 16 from upper and lower ends.

세라믹 분리막(22)의 상하단은 가스켓(23)을 끼울 수 있도록 바디의 외경 보다 작은 외경을 갖도록 가공될 수 있다.The upper and lower ends of the ceramic separator 22 may be machined to have an outer diameter smaller than the outer diameter of the body to insert the gasket 23 .

도 1의 전처리 공정을 통해 처리된 처리수는 소형 폐수 처리장치(10)의 유입관을 통해 여과조(14, 15, 16) 내로 순차적으로 유입된다. The treated water treated through the pretreatment process of FIG. 1 is sequentially introduced into the filtration tanks 14 , 15 , and 16 through the inlet pipe of the small wastewater treatment device 10 .

유입된 유입수는 여과조(14, 15, 16) 각각의 내부에 포함된 세라믹 분리막(22)에 의해 여과/분리/농축되며, 세라믹 분리막(22)을 통과한 처리수는 유출관을 통해 배출되고 세라믹 분리막(22)을 통과하지 못한 농축수는 농축수 배출관을 통해 배출된다. The influent water is filtered/separated/concentrated by the ceramic separation membrane 22 included in each of the filtration tanks 14, 15, and 16, and the treated water passing through the ceramic separation membrane 22 is discharged through the outlet pipe and The concentrated water that did not pass through the separation membrane 22 is discharged through the concentrated water discharge pipe.

농축수 배출관을 통해 배출된 농축수는 루프를 통해 다시 유입관를 거쳐 여과조(14, 15, 16)로 피드백될 수 있고, 또한 농축수 배출관을 통해 원액 탱크로 회수될 수 있다. The concentrated water discharged through the concentrated water discharge pipe may be fed back to the filtration tanks 14, 15, and 16 through the inlet pipe through the loop, and may also be recovered to the stock solution tank through the concentrated water discharge pipe.

세라믹 분리막으로 유입된 유입수는 분리막을 통과하여 최종처리수와 농축수로 분리된다. 최종처리수는 수질이 매우 양호하여 액비, 세정수, 조경수, 보일러수 등으로 재이용이 가능하다. 재이용량을 초과하는 처리수는 방류하여도 무방하다.The influent flowing into the ceramic membrane passes through the membrane and is separated into final treated water and concentrated water. The final treated water is of very good quality and can be reused as liquid fertilizer, washing water, landscaping water, boiler water, etc. The treated water exceeding the reuse capacity may be discharged.

도 5는 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 여과조의 단면 구조도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소형 폐수 처리장치에 적용되는 세정조의 단면 구조도이다.5 is a cross-sectional structural diagram of a filtration tank applied to a small wastewater treatment apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional structural diagram of a cleaning tank applied to a small-sized wastewater treatment apparatus according to the present invention.

도 5를 참조하여, 축산폐수의 여과 및 농축수 처리 과정을 살펴본다.Referring to Figure 5, look at the filtration and concentrated water treatment process of livestock wastewater.

소형 폐수 처리장치(10)의 여과조(14, 15, 16) 각각의 바디는 상하부의 캡(217)과 플랜지(216)에 의해 결합되며, 그 내부에는 다수개의 세라믹 분리막(22)이 가스켓(23)에 의해 실링된 채로 결합된다.The body of each of the filtration tanks 14, 15, and 16 of the small wastewater treatment apparatus 10 is coupled to the upper and lower caps 217 and flanges 216, and a plurality of ceramic separation membranes 22 are provided therein with gaskets 23 ) and are joined together while sealed by

하단의 유입관(211)은 펌프(219)에 연결되어 폐수(전처리된 처리수를 의미함)를 유입하며, 유입된 폐수는 다수개의 세라믹 분리막(22)의 관통홀(221)들을 통과하면서 세라믹 분리막(22)에 형성된 미세한 다공성 세라믹막(222)의 공경들에 의해 여과된다.The inlet pipe 211 at the bottom is connected to the pump 219 to introduce wastewater (meaning pretreated treated water), and the introduced wastewater passes through the through holes 221 of the plurality of ceramic separation membranes 22, It is filtered by the pore diameters of the fine porous ceramic membrane 222 formed on the separation membrane 22 .

여과된 여과액은 하단 각각의 유출관(215)을 통해 유출되고, 마지막단의 여과조(16)의 유출관(215)을 통해 저장탱크로 유출되고, 유출되는 유량은 유량계에 의해 체크될 수 있다.The filtered filtrate flows out through each outlet pipe 215 at the bottom, and flows out to the storage tank through the outlet pipe 215 of the filtration tank 16 of the last stage, and the outflow rate can be checked by a flow meter. .

미여과된 농축수는 농축수 배출관(212, 213, 214)을 통해 순차적으로 여과되고 미여과된 농축수는 탱크로 회수되며, 배출되는 농축수의 유량은 다른 유량계에 의해 체크될 수 있고, 체크된 유량에 따라 유량조절밸브를 통해 유입되는 폐수량을 조절하게 된다.The unfiltered concentrated water is sequentially filtered through the concentrated water discharge pipe (212, 213, 214) and the unfiltered concentrated water is recovered to the tank, and the flow rate of the discharged concentrated water can be checked by another flow meter, check The amount of wastewater flowing in through the flow control valve is controlled according to the flow rate.

여과조(14, 15, 16) 내부는 다수개의 세라믹 분리막(22)이 가스켓에 의해 실링된 상태에 놓이고, 폐수가 통과하는 관통홀(221)의 직경과 유입관(211) 및 농축수 배출관의 직경에 따라 내부의 압력이 가해지므로, 가해진 압력에 의해 세라믹 분리막(22)에 의한 여과 작용이 가능하게 된다.Inside the filtration tanks 14, 15, 16, a plurality of ceramic separation membranes 22 are placed in a sealed state by a gasket, and the diameter of the through hole 221 through which the wastewater passes, the inlet pipe 211, and the concentrated water outlet pipe Since the internal pressure is applied according to the diameter, the filtration action by the ceramic separator 22 is possible by the applied pressure.

이때, 배출되는 농축수의 유량이 기준치에 비해 적은 경우에는 세라믹 분리막(22)의 통과 관통홀(221) 내면에 슬러지 찌꺼기가 달라붙어 홀(공경)을 막아 버림으로써 여과조(14, 15, 16)의 여과 능력이 저하될 수 있다. At this time, when the flow rate of the discharged concentrated water is less than the reference value, the sludge residue adheres to the inner surface of the through-hole 221 of the ceramic separation membrane 22 and blocks the hole (pore diameter) to filter tanks 14, 15, 16. filtration ability may be reduced.

이때는 상술한 바와 같이, 역세 작용을 작동시켜 에어압에 의해 유량을 역방향으로 가압시킴으로써, 세라믹 분리막(22)의 공경을 막고있는 찌꺼기들을 수압 세척시키도록 하여, 세라믹 분리막(22)의 관통홀(221) 내부를 정상 상태로 유지할 수 있도록 하고, 이를 통해 여과 기능을 정상 상태로 운영할 수 있는 효과를 갖게 된다.At this time, as described above, by operating the backwashing action to pressurize the flow rate in the reverse direction by air pressure, the debris blocking the pore diameter of the ceramic separator 22 is hydraulically washed, and the through hole 221 of the ceramic separator 22 is ) to maintain the inside in a normal state, and through this, it has the effect of operating the filtration function in a normal state.

이러한 유압 및 유량의 조절은 세라믹 분리막(22)의 여과 기능을 극대화시킬 수 있고, 나아가 자동 세척 기능이 가능하므로 일일히 여과조(14, 15, 16)의 분리 및 세라믹 분리막(22)의 분리를 통한 수동 세척이 불필요하게 되어, 축산폐수의 분리 및 여과의 효율을 극대화시킬 수 있다.This control of hydraulic pressure and flow rate can maximize the filtration function of the ceramic membrane 22, and furthermore, an automatic cleaning function is possible, so through the separation of the filtration tanks 14, 15, 16 and the separation of the ceramic membrane 22 every day. Manual washing becomes unnecessary, and the efficiency of separation and filtration of livestock wastewater can be maximized.

본 발명에서는 폐수에 대해 여과/분리/농축 처리 과정을 수행할 때, 세라믹 분리막을 이용하여 여과/분리/농축 처리 과정을 수행하며, 이러한 세라믹 분리막은 공경(Pore size)이 20nm 내지 80nm 일 수 있으며, 특히 공경(Pore size)이 50nm인 세라믹 분리막을 이용하여 액비를 처리한 결과가 가장 효율이 우수함을 알 수 있었다.In the present invention, when the filtration/separation/concentration treatment process is performed on wastewater, the filtration/separation/concentration treatment process is performed using a ceramic separator, and the ceramic separator may have a pore size of 20 nm to 80 nm, , in particular, it was found that the result of treating liquid fertilizer using a ceramic separator having a pore size of 50 nm was the most efficient.

다음으로 도 6를 참조하면, 세정조(17)의 내부 구조를 확인할 수 있다.Next, referring to FIG. 6 , the internal structure of the washing tank 17 can be confirmed.

세정조(17)는 여과조(14, 15, 16)로부터 세라믹 분리막(22)에 의해 여과된 여과액이 인입되는 여과액 저장조로서의 역할과, 그 여과액을 세정수로 하여 여과조(14, 15, 16) 각각의 내부 세라믹 분리막(22)의 관통홀(221) 및 관통홀(221)에 형성된 미세 공경을 에어압을 통해 수압으로 세척하는 세정조로서의 기능을 수행할 수 있다.The washing tank 17 serves as a filtrate storage tank into which the filtrate filtered by the ceramic separation membrane 22 is introduced from the filtration tanks 14, 15, and 16, and the filtrate is used as washing water for the filtration tanks 14, 15, 16) The through-hole 221 of each internal ceramic separator 22 and the micropore diameter formed in the through-hole 221 may function as a cleaning tank for washing with water pressure through air pressure.

(A)는 여과액의 유입 경로를 나타낸 것이고, (B)는 역세 과정을 나타낸 것이다.(A) shows the inflow path of the filtrate, (B) shows the backwashing process.

세정조(17)는 통형상의 함체(310)와, 함체(310)의 하단부에 연결된 연결관(311)과, 함체(310)의 하단부에 연결된 세정관(316)과, 여과액을 오버 플로우시켜 외부로 배출하기 위한 오버플로우관(312)과, 함체(310)의 상단 중앙에 연결되어 에어압을 투압시키기 위한 압력관(314)을 포함하여 구성될 수 있다.The washing tank 17 has a cylindrical housing 310, a connection pipe 311 connected to the lower end of the housing 310, a washing tube 316 connected to the lower end of the housing 310, and overflows the filtrate. It may be configured to include an overflow pipe 312 for discharging to the outside, and a pressure pipe 314 connected to the upper center of the housing 310 to pressurize the air pressure.

연결관(311)은 측면의 여과조(14, 15, 16)와 연결되어 처리수의 여과된 여과액을 인입하기 위한 관이며, 세정관(316)은 여과조(14, 15, 16)에 연결되어 세정수를 역세하여 여과조 내의 세라믹 분리막(22)을 세척하기 위한 관이다.The connecting pipe 311 is connected to the side filtration tanks 14, 15, and 16 to introduce the filtered filtrate of the treated water, and the washing pipe 316 is connected to the filtration tanks 14, 15, and 16. It is a pipe for washing the ceramic separation membrane 22 in the filtration tank by backwashing the washing water.

오버플로우관(312)은 여과액을 세정조(17) 내에 일정 수위만큼 유지시키며, 오버플로우관(312)을 통해 오버플로우된 여과액만이 유출관(313)을 통해 탱크로 유입될 수 있고, 일정 수위로 유지된 유량에 의해 에어압이 상단으로부터 가압되면 세정수는 유압에 의해 세정관(316)을 통해 여과조(14, 15, 16) 내부로 순차적으로 유입되면서 일정 압력에 의해 세라믹 분리막(22)이 세척될 수 있도록 한다.The overflow pipe 312 maintains the filtrate at a certain level in the washing tank 17, and only the filtrate overflowed through the overflow pipe 312 can be introduced into the tank through the outlet pipe 313, , when the air pressure is pressurized from the top by the flow rate maintained at a constant water level, the washing water is sequentially introduced into the filtration tanks 14, 15, 16 through the washing tube 316 by hydraulic pressure, and the ceramic separation membrane ( 22) can be cleaned.

오버플로우관(312)이 없이 세정조(17)에 연결된 통로를 밸브 등에 의해 폐쇄한 상태로 압력을 부여하는 것도 가능하나, 세척시 강한 압력으로 세라믹 분리막(22)의 공경들을 역세하는 것이 바람직하고, 이에 따라 보다 강한 압력을 가하기 위해서 오버플로우관(312)을 세정조 중심에 형성함으로써, 일정 수위에 찬 세정수의 가압 부피(또는 표면적)를 작게함으로써 가압력을 높일 수 있다.It is possible to apply pressure while the passage connected to the cleaning tank 17 is closed by a valve or the like without the overflow pipe 312, but it is preferable to backwash the pore diameters of the ceramic separator 22 with a strong pressure during cleaning. , by forming the overflow pipe 312 in the center of the washing tank in order to apply a stronger pressure accordingly, the pressing force can be increased by reducing the pressurized volume (or surface area) of the washing water filled to a predetermined water level.

(A)와 같이, 여과된 여과액은 연결관(311)을 통해 유입되고, 유입된 여과액은 오버플로우관(312)의 상단 개구부까지 차오르고, 오버플로우된 여과액만이 오버플로우관(132)을 통해 외부로 유출될 수 있으며, 이때 여과액은 상시적으로 오버플로우관(132)의 상단 개구부까지 수위가 차있는 상태에 놓인다. 이는 압력을 가하여 역세하기 위한 수단일 수 있다.As shown in (A), the filtered filtrate flows in through the connection pipe 311, the introduced filtrate fills up to the upper opening of the overflow pipe 312, and only the overflowed filtrate flows through the overflow pipe 132 ), and at this time, the filtrate is placed in a state where the water level is always filled up to the upper opening of the overflow pipe 132 . This may be a means for backwashing by applying pressure.

(B)와 같이, 역세의 경우는 필요한 밸브를 잠근 상태에서, 세정조(17)의 상단으로부터 에어압을 유입시키면 일정 수위를 유지하고 있는 세정수(여과액)에 에어압이 가해지면서 세정수는 세정관(316)을 통해 유출되며, 유출된 세정수는 직렬 연결된 관을 통해 순차적으로 세라믹 분리막(22)의 내부를 일정한 압이 가해진 상태에서 지나가면서 세라믹 분리막(22)의 내부를 세척하게 된다.As shown in (B), in the case of backwashing, when air pressure is introduced from the upper end of the washing tank 17 in a state in which the necessary valve is closed, the air pressure is applied to the washing water (filtrate) maintaining a constant water level, and the washing water flows out through the cleaning tube 316, and the spilled cleaning water passes through the series-connected tube sequentially through the ceramic separation membrane 22 while a constant pressure is applied to clean the inside of the ceramic separation membrane 22. .

찌꺼기를 포함한 세척수는 다시 원액 탱크로 수집될 수 있다.Washing water containing residues can be collected back into the stock tank.

상술한 바와 같이, 본 발명의 소형 폐수 처리장치(10)는 세라믹 분리막(22)을 포함한 여과조(14, 15, 16)를 직렬 연결시킨 상태로 폐수를 세라믹 분리막을 통해 여과시키고, 슬러지 등의 찌꺼기들에 의해 막힌 세라믹 분리막의 관통홀의 공경을 세정조(17)로부터 역세시켜 세라믹 분리막의 세척을 가능케 하므로써, 여과와 세척이 자동화된 상태로 이루어질 수 있고, 또한 여과조의 세척을 위해 여과조를 분리하거나, 세정수를 투입하기 위한 별도의 공정 및 장치가 필요 없다는 점에서 소형으로 사용 가능한 폐수 처리장치를 제공하는 것이 가능하다.As described above, the compact wastewater treatment device 10 of the present invention filters wastewater through the ceramic separation membrane in a state in which the filtration tanks 14 , 15 , 16 including the ceramic separation membrane 22 are connected in series, and the residues such as sludge By backwashing the pore diameter of the through-hole of the ceramic separator clogged by them from the cleaning tank 17 to enable the cleaning of the ceramic separator, filtration and washing can be made in an automated state, and the filter tank is separated for cleaning the filter tank, It is possible to provide a wastewater treatment apparatus that can be used in a compact size in that a separate process and apparatus for inputting the washing water is not required.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10 : 소형 폐수 처리장치 11 : 원액탱크
12 : 전처리조 13 : 펌프
14, 15, 16 : 여과조 17 : 세정조
18 : 슬러지 탱크 19 : 액비 탱크
20 : 에어 컴프레셔 21 : 플랜지
22 : 세라믹 분리막
10: small wastewater treatment device 11: undiluted solution tank
12: pretreatment tank 13: pump
14, 15, 16: filtration tank 17: washing tank
18: sludge tank 19: liquid fertilizer tank
20: air compressor 21: flange
22: ceramic separator

Claims (5)

전처리조에서 전처리된 폐수를 여과하며, 내부에 다수개의 세라믹 분리막이 형성되고, 각각의 세라믹 분리막은 미세 공경이 형성된 다수개의 관통홀을 포함하고 상기 관통홀은 가스켓에 의해 각각 실링되는 하나 이상의 여과조와;
상기 여과조와 연결관에 의해 연결되어 여과된 여과액을 저장하며, 저장된 여과액을 세정수로 하여 공기압에 의해 상기 세정수를 소정의 압력으로 역세하여 상기 여과조 내의 세라믹 분리막을 세척하는 세정조;를 포함하는, 양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치.
The wastewater pretreated in the pretreatment tank is filtered, and a plurality of ceramic separation membranes are formed therein, and each ceramic separation membrane includes a plurality of through-holes having micropore diameters formed therein. The through-holes are each sealed by a gasket; ;
A washing tank connected to the filtration tank by a connection pipe to store the filtered filtrate, and backwashing the washing water to a predetermined pressure using the stored filtrate as washing water to wash the ceramic separation membrane in the filtration tank; A small wastewater treatment device for pigs or livestock, including.
제1항에 있어서,
상기 여과조는 둘 이상이며,
인접된 여과조들은 하단 또는 상단에서 U자형 연결관에 의해 연결되어 전체 여과조가 직렬 연결되는 구조를 갖는, 양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치.
According to claim 1,
The filter tank is two or more,
Adjacent filtration tanks are connected by a U-shaped connection pipe at the bottom or top, and the entire filter tank is connected in series. A small wastewater treatment device for pigs or livestock.
제1항에 있어서,
상기 세정조에 저장되어 있는 여과액는 상시적으로 일정한 수위를 유지하도록 제어되며,
상기 여과액이 일정한 수위를 유지한 상태에서 상기 공기압을 상단으로부터 가하여 상기 여과액이 소정의 압력하에 역세하는, 양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치.
According to claim 1,
The filtrate stored in the washing tank is controlled to always maintain a constant water level,
A small wastewater treatment device for pigs or livestock, wherein the filtrate is backwashed under a predetermined pressure by applying the air pressure from the upper end in a state in which the filtrate maintains a constant water level.
제1항에 있어서,
상기 세정조는 중심에 오버플로우관이 형성되며,
상기 오버플로우관은 하단에서 유출관과 연결되고, 상단은 상기 세정조 내부에 개구부를 가진 채 위치되는, 양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치.
According to claim 1,
The washing tank is formed with an overflow pipe in the center,
The overflow pipe is connected to the outlet pipe at the bottom, and the top is located with an opening inside the washing tank, a small wastewater treatment device for pigs or livestock.
제4항에 있어서,
상기 여과액은 상기 오버플로우관의 개구부까지 수위를 유지한 상태로 놓이고, 상기 개구부를 통해 유출되며,
상기 여과액이 소정 위치의 수위를 유지한 상태에서, 상기 세정조의 상단으로부터 에어압을 입력함으로써, 상기 세정수를 상기 여과조로 소정의 압력하에 보내어 상기 여과조 내의 세라믹 분리막의 내부를 세척하는, 양돈 또는 축산용 소형 폐수 처리장치.
5. The method of claim 4,
The filtrate is placed in a state maintaining the water level up to the opening of the overflow pipe, and flows out through the opening,
In a state in which the filtrate maintains the water level at a predetermined position, by inputting air pressure from the upper end of the washing tank, the washing water is sent to the filtration tank under a predetermined pressure to wash the inside of the ceramic separation membrane in the filtration tank, pig or Small wastewater treatment equipment for livestock.
KR1020200043302A 2020-04-09 2020-04-09 Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry KR102379631B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200043302A KR102379631B1 (en) 2020-04-09 2020-04-09 Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200043302A KR102379631B1 (en) 2020-04-09 2020-04-09 Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210125743A true KR20210125743A (en) 2021-10-19
KR102379631B1 KR102379631B1 (en) 2022-03-29

Family

ID=78228274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200043302A KR102379631B1 (en) 2020-04-09 2020-04-09 Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102379631B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246307A (en) 2004-03-05 2005-09-15 Ngk Insulators Ltd Method for treating activated sludge by membrane separation
KR101342689B1 (en) * 2013-09-09 2013-12-19 (주)웰크론한텍 A assembly and method of high pressurized water back flushing in ceramic membrane filtration process
KR20190138975A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 최재희 Liquefied fertilizer purification apparatus using porous ceramic membrane
KR20200000056A (en) * 2018-06-22 2020-01-02 최재희 The method and apparatus for treatment of livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water using ceramic membrane

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005246307A (en) 2004-03-05 2005-09-15 Ngk Insulators Ltd Method for treating activated sludge by membrane separation
KR101342689B1 (en) * 2013-09-09 2013-12-19 (주)웰크론한텍 A assembly and method of high pressurized water back flushing in ceramic membrane filtration process
KR20190138975A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 최재희 Liquefied fertilizer purification apparatus using porous ceramic membrane
KR20200000056A (en) * 2018-06-22 2020-01-02 최재희 The method and apparatus for treatment of livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water using ceramic membrane

Also Published As

Publication number Publication date
KR102379631B1 (en) 2022-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160107865A (en) Extendable Pressurized-Type Hollow Fiber Membrane Module and Filtration Apparatus Manufactured Using The Same
KR100444125B1 (en) High efficiency water treatment system capable of periodically and continuously washing microfiltration membrane
CN108463282A (en) Membrane separation method
KR20190138975A (en) Liquefied fertilizer purification apparatus using porous ceramic membrane
CN101301584B (en) Tube-type sewage water micro-filter processing equipment
JP2006272218A (en) Two-stage membrane filtration system and operation method of two-stage membrane filtration system
KR102379631B1 (en) Small-sized wastewater treatment apparatus for hog farming and animal husbandry
KR101031673B1 (en) Stacked membrane filtration system and stacking method thereof
JP5102913B2 (en) Apparatus and method for concentrating backwash wastewater from membrane filtration
JP2014091070A (en) Method for processing organic waste water
KR20100092227A (en) Hollow fiber membrane module and filtering system comprising the same
KR101879845B1 (en) Sewage disposal system using long fiber filter of multistage and method for treating thereof
JP2008183513A (en) Water purifying apparatus
KR101973736B1 (en) Method for production of sludge dewatering cake in ceramic membrane filtration process using submerged membrane and pressurized membrane
Van Nieuwenhuijzen et al. Direct wastewater membrane filtration for advanced particle removal from raw wastewater
WO2017046214A1 (en) Filtration system and method for backwashing a filtration system
KR101692689B1 (en) System and Method for Filtering Using Positive Pressure Type Module
JP4454922B2 (en) Control method of filtration apparatus using hollow fiber type separation membrane
KR100877635B1 (en) Wastewater treatment apparatus with composite separation membrane module
CN212246796U (en) Liquid fertilizer clarification plant
CN201223773Y (en) Tube-type sewage water micro-filter processing equipment
KR101009470B1 (en) Hollow fiber membrane apparatus for water treatment
CN214360722U (en) Air-flotation membrane filtration system for treating industrial wastewater
JP2014188469A (en) Filtration method, and filtration apparatus and water treatment system using the same
CN203960013U (en) A kind of intermediate water reuse system based on membrane bioreactor

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant