KR20230032386A - 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법에 관한 것으로써, 특히 하절기 태양열에 의해 폭기조의 폐수 온도가 상승되는 것을 방지하고, 폭기조 내의 폐수를 방류수를 이용하여 열교환 냉각하여 순환되도록 하며, 폭기조 밑바닥에 형성되는 일부 미생물 및 고형물의 침전을 줄여줌으로써 폐수의 처리효율을 향상시킨 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법에 관한 것으로써, 특히 하절기 태양열에 의해 폭기조의 폐수 온도가 상승되는 것을 방지하고, 폭기조 내의 폐수를 방류수를 이용하여 열교환 냉각하여 순환되도록 하며, 폭기조 밑바닥에 형성되는 일부 미생물 및 고형물의 침전을 줄여줌으로써 폐수의 처리효율을 향상시킨 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
일반적으로, 오수, 폐수, 하수 등의 하폐수 처리에 있어서 하폐수 내의 질소, 인 및 유기물 등의 함유량과, 물의 탁도, pH 등을 필요한 수준으로 처리하고, 병원성 미생물을 제거하여 환경공학적으로 안정하도록 처리한다.
주로 농업용 비료, 사람이나 가축의 분뇨, 합성세제로부터 발생되는 질소나 인이 수계로 유입되면, 부영양화, 연안의 적조현상, 암모니아의 어류독소, 수중의 용존산소결핍 등을 야기하게 되며, 상수 중의 암모니아는 염소 요구량을 증가시키고, 질산성 질소가 음용수 중에 높은 농도로 존재하는 경우 청색증와 같은 질병을 유발하여 건강에 영향을 주기도 한다.
또한 질소, 인 등의 상수원 유입으로 인한 조류의 과잉성장으로 수돗물의 맛과 냄새 등에서 불쾌감을 일으킬 우려가 있고, 정수공정인 모래 여과지의 막힘 현상을 유발하며, 남조류가 과잉 번식한 경우, 독성 물질을 생성하여 사람의 건강에 장애를 주기도 한다.
이와 같이, 수계로의 질소, 인 유입은 정수비용의 증가에 따른 경제적인 손실발생, 공중보건상 안전하고 깨끗한 수자원확보의 어려움 등의 문제를 유발시키며, 따라서 수계로의 영양염류 유입을 차단하는 것이 가장 근원적인 해결책이므로 하폐수에서 유기물의 제거와 더불어 질소, 인의 처리가 더욱 강조되고 있는 실정이다.
그러나, 외기 온도가 일정 수준 이상으로 상승하는 하절기의 경우 하폐수 처리효율, 즉 블로워를 통해 내부로 공기가 공급되고 미생물이 활동하는 폭기조 내에서의 질소/인 처리 효율이 상당부분 감소하게 되는 문제가 발생하였으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 하절기의 높은 하폐수 온도를 일정 수준 이하로 낮춰줘야 할 필요가 발생한다.
일반적으로 폭기조 내의 온도가 30-40℃ 일 때, 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 가장 활발하게 이루어진다.
처리하고자 하는 폐수 온도가 40℃가 넘을 경우 생물 반응조의 미생물이 사멸하여 정상적인 처리가 불가능하여 장기간 정상화가 불가능하다.
한국특허등록번호 10-0198386호에 개시되고 도 1에 도시된 오,폐수처리장치의 송풍관 온도제어방법 및 장치는 냉각재가 순환되는 몸체 내부에 송풍관(2)을 통과시켜서 냉각시킨 후 집수조(5)에 냉각 공기를 공급하는 기술이다.
그러나 상기와 같은 장치는 집수조(5)가 태양열에 노출되어 하절기에 폐수의 온도를 상승시킬 뿐만 아니라, 온도제어장치(10)에 별도의 냉각재를 이용해야 하는 문제점이 있다.
더욱이, 노즐(4)을 통한 냉각 공기의 배출로만은 폐수의 교반효율 향상을 기대하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 하절기 태양열에 의한 폭기조의 폐수 온도의 상승을 방지하고, 폭기조 내의 폐수를 방류수를 이용하여 열교환 냉각하여 순환되도록 하며, 폭기조 밑바닥에 형성되는 일부 미생물 및 고형물의 침전을 줄여줌으로써 폐수의 처리효율을 향상시킨 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 협잡물등을 제거하는 전처리조, 상기 전처리조로부터 유입된 폐수를 정화시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 처리된 방류수를 수용하고 방류하는 방류조를 구비하는 생물학적 수처리시설에 있어서,
태양열로부터 상기 폭기조의 폐수가 가열되는 것을 차단하도록 상기 폭기조의 상부에 배치되고 상면부에 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개를 구비하는 냉각수조와;
상기 방류조의 방류수를 상기 냉각수조로 공급하여 수용시키는 방류수 공급관과;
상기 폭기조 및 냉각수조에 배치되며, 상기 폭기조 내의 폐수를 흡입하는 흡입부와, 상기 냉각수조를 경유하여서 상기 흡입한 폐수를 냉각시키는 열교환부와, 상기 열교환부를 경유한 폐수를 상기 폭기조 내부로 배출하는 배출부를 구비하는 폐수순환관과;
상기 폐수순환관에 연결되어 상기 폐수를 순환시키는 폐수펌프;를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 수처리시설에 있어서, 상기 폭기조에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워와, 상기 블로워로부터 생성된 압축공기를 상기 폭기조 내의 폐수에 공급하는 공기공급관을 구비하되,
상기 공기공급관은 상기 냉각수조 내에 배치되어 방류수 내부를 경유하며 상기 블로워로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관과, 상기 열교환관으로부터 연장되어 상기 폭기조의 내부 하측에 배치되며 상기 냉각된 압축공기를 상기 폭기조 상부측으로 배출하는 복수의 제1폭기구가 일정간격으로 마련된 폭기관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 수처리시설에 있어서, 상기 폐수순환관의 폐수 흡입부는 상기 제1폭기구의 직상부측에 배치되어서, 상기 흡입부에 상기 냉각된 압축공기와 폐수가 흡입되어 순환되도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명 수처리시설에 있어서, 상기 폭기조의 측벽 상단부에 상기 전처리조로부터 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 폭기조 내부의 폐수 수면 상부측에 배치되고 상기 공기공급관으로부터 분기되어 상기 열교환관으로부터 냉각된 공기를 토출시키는 복수의 에어노즐이 구비되되,
상기 공기공급관의 일부는 상기 유입구 하측의 상기 폭기조 측벽에 내설되고, 상기 복수의 에어노즐은 상기 측벽에 내설된 공기공급관으로부터 분기되어 상기 폭기조 내부측으로 냉각 공기가 토출되도록 하여서,
상기 유입구로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조 내부로 비산되면서 유입되도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 수처리시설에 있어서, 상기 폭기관에 상기 압축공기를 상기 폭기조의 내부 바닥측으로 배출하는 복수의 제2폭기구가 일정간격으로 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 수처리시설에 있어서, 상기 각 제1폭기구는 상기 폭기관으로부터 상부를 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제1분기관과, 상기 제1분기관의 외측에 감싸도록 배치되고 상협하광으로 형성되어 하부로 폐수가 유입되어 상부로 배출되는 제1테이퍼관을 구비하며.
상기 각 제2폭기구는 상기 폭기관으로부터 상기 폭기조의 밑바닥을 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제2분기관과, 상기 제2분기관의 외측에 감싸도록 배치되고 상광하협으로 형성되어 상부로 폐수가 유입되어 하부로 배출되는 제2테이퍼관을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하는 본 발명은 협잡물등을 제거하는 전처리조, 상기 전처리조로부터 유입된 폐수를 정화시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 처리된 방류수를 수용하고 방류하는 방류조를 구비하는 생물학적 수처리시설의 시공방법에 있어서,
태양열로부터 상기 폭기조의 폐수가 가열되는 것을 차단하도록 상기 폭기조의 상부에 냉각수조를 시공하는 단계와;
상기 방류조와 냉각수조를 연결하여 상기 방류수를 상기 냉각수조로 공급하는 방류수 공급관을 시공하는 단계와;
상기 폭기조 및 냉각수조에 배치되며, 상기 폭기조 내의 폐수를 흡입하는 흡입부와, 상기 냉각수조를 경유하여서 상기 흡입한 폐수를 냉각시키는 열교환부와, 상기 열교환부를 경유한 폐수를 상기 폭기조 내부로 배출하는 배출부를 구비하는 폐수순환관을 시공하는 단계와;
상기 폐수를 상기 폐수순환관에 순환되도록 폐수펌프를 시공하는 단계와;
상기 냉각수조의 상면부에 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개를 시공하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 시공방법에 있어서, 상기 냉각수조의 일측에 상기 폭기조에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워를 장착 시공하는 단계와,
상기 블로워로부터 생성된 압축공기를 상기 냉각수조 내의 방류수를 경유하여 상기 폭기조 내부의 하부측으로 공급하도록 공기공급관을 배관하는 단계를 구비하되,
상기 공기공급관 배관 단계에서 상기 공기공급관은 상기 냉각수조 내에 배치되어 방류수 내부를 지그재그로 경유하며 상기 블로워로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관과, 상기 열교환관으로부터 연장되어 상기 폭기조의 내부 하측에 배치되며 상기 압축공기가 상기 폭기조 상부측을 향하여 배출되도록 복수의 제1폭기구가 일정간격으로 마련된 폭기관을 구성하도록 시공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 시공방법에 있어서, 상기 폐수순환관의 폐수 흡입부는 상기 제1폭기구의 직상부측에 배치되도록 시공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 시공방법에 있어서, 상기 폭기조의 측벽 상단부에 상기 전처리조부터 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구를 형성하고,
상기 공기공급관의 일부는 상기 유입구 하측의 상기 폭기조 측벽에 내설시키고, 복수의 에어노즐을 상기 측벽에 내설된 공기공급관으로부터 분기시켜서 상기 폭기조 내부측을 향하여 상기 열교환관으로부터 냉각된 공기가 토출되도록 시공하여서,
상기 유입구로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조 내부로 비산되면서 유입되도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 시공방법에 있어서, 상기 폭기관에 상기 압축공기가 상기 폭기조의 밑바닥을 향하여 배출되도록 복수의 제2폭기구를 일정간격으로 설치하고,
상기 각 제1폭기구는 상기 폭기관으로부터 상부를 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제1분기관과, 상기 제1분기관의 외측에 감싸도록 배치되고 상협하광으로 형성되어 하부로 폐수가 유입되어 상부로 배출되는 제1테이퍼관을 구비하며.
상기 각 제2폭기구는 상기 폭기관으로부터 상기 폭기조의 밑바닥을 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제2분기관과, 상기 제2분기관의 외측에 감싸도록 배치되고 상광하협으로 형성되어 상부로 폐수가 유입되어 하부로 배출되는 제2테이퍼관을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
첫째, 냉각수조(500)를 폭기조(200)의 상부측에 배치하고, 폐수순환관이 냉각수조를 경유하도록 하여 폭기조 내의 폐수를 냉각 순환시킴으로써, 하절기 태양열을 차단하여 폭기조(200) 내의 폐수 온도가 상승되는 것을 방지하면서 냉매로서 방류수를 활용함으로써 시설비용을 절감하고 미생물 활성화 온도로 폐수를 냉각 순환시킴으로써 폐수의 처리효율을 높일 수 있다.
둘째, 폐수순환관(800)의 폐수 흡입부(810)를 제1폭기구(730)의 직상부측에 배치하여서, 흡입부(810)에 제1폭기구(730)로부터 토출되는 냉각된 압축공기와 폭기조(200)의 폐수가 흡입되어 열교환부(820)을 경유하여 순환되도록 함으로써, 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃ 범위로의 처리시간을 단축시킬 수 있게 한다.
세째, 냉각된 공기가 분출되는 제1폭기구(730)와 제2폭기구(740)를 구비함으로써 폐수의 교반효율을 높일 뿐만 아니라, 특히 냉각 공기를 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 토출시키는 제2폭기구(740)는 제2분기관(741)으로부터 토출되는 냉각 공기가 밑바닥에 침전된 미생물 및 폐수 고형물을 교반시킴으로써 교반효율을 향상시킨다.
네째, 유입구(210) 하측의 폭기조 측벽(201)에 열교환관(710)으로부터 연장된 공기공급관(700)의 일부를 내설하고, 복수의 에어노즐(750)을 측벽(201)에 내설된 공기공급관(700)으로부터 분기하여 설치함으로써, 폭기조(200) 내부측을 향하여 냉각 공기가 토출되도록 하여 유입구(210)로부터 유입되는 폐수가 각 에어노즐(750)로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 폭기조(200) 내부로 비산되면서 유입되도록 하여 폐수의 냉각효율을 보다 증진시킬 수 있게 한다.
도 1은 종래 폐수처리장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명 수처리시설을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명 수처리시설을 나타낸 개략 단면도,
도 4는 본 발명 수처리시설의 요부 사시도,
도 5는 본 발명 수처리시설의 다른 예의 요부 단면도,
도 6은 도 3의 요부 발췌 사시도,
도 7은 도 6의 요부 단면도이다.
도 2는 본 발명 수처리시설을 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명 수처리시설을 나타낸 개략 단면도,
도 4는 본 발명 수처리시설의 요부 사시도,
도 5는 본 발명 수처리시설의 다른 예의 요부 단면도,
도 6은 도 3의 요부 발췌 사시도,
도 7은 도 6의 요부 단면도이다.
본 발명 생물학적 수처리시설 및 이의 시공방법은 하절기 태양열에 의한 폭기조의 폐수 온도의 상승을 방지하고, 폭기조 내의 폐수를 방류수를 이용하여 열교환 냉각하여 순환되도록 하며, 폭기조 밑바닥에 형성되는 일부 미생물 및 고형물의 침전을 줄여줌으로써 폐수의 처리효율을 향상시킨다.
본 발명 실시예의 생물학적 수처리시설을 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조하면, 이는 협잡물등을 제거하는 전처리조(100), 상기 전처리조(100)로부터 유입구(210)를 통하여 유입된 폐수를 공기와 접촉시켜 정화시키는 폭기조(200), 상기 폭기조(200)에서 유입되는 혼합액을 고액분리하여 침전된 슬러지는 슬러지 처리시설로 배출시키는 후처리조(300)와, 상기 후처리조(300)로부터 유입되는 상등수를 수용하고 방류하는 방류조(400)를 구비한다.
상기 폭기조(200)의 상부에는 태양열을 차단하여 상기 폭기조(200)의 폐수온도가 상승되는 것을 방지하도록 냉각수조(500)가 설치된다.
상기 냉각수조(500)의 상면부에는 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개(510)가 장착된다.
상기 방류조(400)와 상기 냉각수조(500)는 방류수 공급관(420)으로 연결되어서 공급펌프(410)에 의해서 방류수가 냉각수조(500)에 공급되도록 되어 있다.
상기 냉각수조(500)로 유입되는 최종 처리된 방류수는 17~23℃로 측정되며된, 상기 냉각수조(500)에 공급되는 방류수는 일정 수위를 유지하면서 배출관(430)을 통하여 방류된다.
한편, 상기 폭기조(200) 및 냉각수조(500)에는 폐수순환관(800)이 배치된다.
상기 폐수순환관(800)은 상기 폭기조(200) 내의 폐수를 흡입하는 흡
입부(810)와, 상기 냉각수조(500)를 경유하여서 상기 흡입한 폐수를 냉각시키는 열교환부(820)와, 상기 열교환부(820)를 경유한 폐수를 상기 폭기조(200) 내부로 배출하는 배출부(830)를 구비한다.
상기 폐수순환관(800)에는 폐수펌프(850)가 연결되어서 상기 폐수가 폭기조(200)로부터 냉각수조(500)로 순환되도록 한다.
상기 폐수순환관(800) 및 폐수펌프(850)는 상기 폭기조(200)의 크기에 따라 복수 설치된다.
상기 폐수순환관(800)의 흡입부(810)의 위치와 배출부(830)의 위치는 높이 차이를 갖도록 하여서, 폭기조(200) 내에서 폐수의 교반이 원할하도록 하였다.
하절기에 처리하고자 하는 폐수는 70~80℃로 폭기조(200) 내로 유입되며, 상기 폐수순환관(800)을 경유한 폐수는 폭기조(200) 내의 폐수 교반효율을 높이면서 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃로 냉각되어 순환됨으로써 폐수의 처리효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 냉각수조(500)의 외벽에는 상기 폭기조(200)에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워(600)가 설치된다. 상기 블로워(600)에는 공기 공급관(700)이 연결되어서 생성된 압축공기가 상기 폭기조(200) 내의 폐수에 공급될 수 있도록 되어 있다.
상기 블로워(600)의 압축열은 하절기에 95~95℃까지 측정되고 있다.
상기 공기공급관(700)은 상기 냉각수조(500) 내에 지그재그 형태로 배치되어 방류수 내부를 경유하며 상기 블로워(600)로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관(710)과, 상기 열교환관(710)으로부터 연장되어 상기 폭기조(200)의 내부 하측에 배치되며 상기 압축공기를 상기 폭기조(200) 상부측으로 배출하는 복수의 제1폭기구(730)가 일정간격으로 마련된 폭기관(720)으로 이루어진다.
또한, 상기 폭기관(720)에는 상기 압축공기를 상기 폭기조(200)의 내부 바닥측으로 배출하는 복수의 제2폭기구(740)가 일정간격으로 구비되어 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 각 제1폭기구(730)는 상기 폭기관(720)으로부터 상부를 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제1분기관(731)과, 상기 제1분기관(731)의 외측에 배치되고 상협하광으로 형성되어 하부로 폐수가 유입되어 상부로 배출되는 제1테이퍼관(732)을 구비한다.
상기 각 제2폭기구(740)는 상기 폭기관(720)으로부터 상기 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제2분기관(741)과, 상기 제2분기관(741)의 외측에 배치되고 상광하협으로 형성되어 상부로 폐수가 유입되어 하부로 배출되는 제2테이퍼관(742)을 구비한다.
상기 폭기관(720)으로 공급되는 상기 냉각 압축공기는 상기 제1폭기구(730)를 통하여 냉각 공기를 배출시킴으로써, 공기가 상승하면서 폐수를 교반하고 폐수를 미생물의 번식이 왕성한 온도로 냉각하여 미생물의 번식 및 폐수의 분해를 촉진시킨다.
한편, 냉각 공기를 폭기조(200)의 상부 방향을 향하여 토출시키는 제1폭기구(730)는 제1분기관(731)으로부터 토출되는 냉각 공기의 상승압에 의해서 제1테이퍼관(732)의 하부측으로 폐수가 유입되어 냉각 공기와 함께 상부측으로 폐수가 유동되게 되며, 이는 폭기조(200) 하부측의 폐수를 상부측으로 유동시키는 교반기능을 향상시킨다.
또한, 냉각 공기를 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 토출시키는 제2폭기구(740)는 제2분기관(741)으로부터 토출되는 냉각 공기가 밑바닥에 침전된 미생물 및 폐수 고형물을 교반시킴으로써 교반효율을 향상시킨다.
특히, 본 발명 실시예에 있어서, 상기 폐수순환관(800)의 폐수 흡입부(810)는 상기 제1폭기구(730)의 직상부측에 배치되어서, 상기 흡입부(810)에 상기 제1폭기구(730)로부터 토출되는 상기 냉각된 압축공기와 폭기조(200)의 폐수가 흡입되어 순환되도록 하였다.
이 경우, 냉각된 공기와 폐수가 폐수순환관(800)으로 진입되어 순환되는 폐수는 냉각 공기에 의해 냉각됨과 동시에 상기 열교환부(820)를 경유하면서 냉각효율이 향상되고 최종적으로 배출부(830)를 통하여 폭기조(200) 밑바닥 측으로 배출됨으로써, 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃ 범위로의 처리시간을 단축시킬 수 있게 한다.
본 발명의 다른 예를 나타낸 도 5를 참조하면, 이는 상기 폭기조(200)의 측벽(201) 상단부에 상기 전처리조(100)로부터 상등수가 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구(210)가 형성되고, 상기 열교환관(710)으로부터 연장되는 상기 공기공급관(700)의 일부는 상기 유입구(210) 하측의 상기 폭기조 측벽(201)에 내설되고, 상기 복수의 에어노즐(750)은 상기 측벽(201)에 내설된 공기공급관(700)으로부터 분기되어 상기 폭기조(200) 내부측을 향하여 냉각 공기가 토출되도록 하여서, 상기 유입구(210)로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐(750)로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조(200) 내부로 비산되면서 유입되도록 하여 폐수의 냉각효율을 보다 증진시킬 수 있게 한다.
한편, 협잡물등을 제거하는 전처리조, 상기 전처리조로부터 유입된 폐수를 정화시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 처리된 방류수를 수용하고 방류하는 방류조를 구비하는 생물학적 수처리시설의 시공방법은 다음과 같다.
먼저, 상부가 개방된 폭기조(200)의 상부에 상기 방류수를 수용할 수 있는 냉각수조(500)를 시공한다. 상기 냉각수조(500)는 상기 폭기조(200)의 상면부 전체를 덮도록 콘크리트 시공된다.
상기 냉각수조(500)는 태양열을 차단하여 상기 폭기조(200)의 폐수가 가열되는 것을 방지한다.
이어서 상기 방류조(400)와 냉각수조(500)를 연결하여 상기 방류수를 상기 냉각수조(500)로 공급하는 방류수 공급관(420)을 시공한다. 상기 방류수 공급관(420)에는 방류수를 이동시키기 위한 공급펌프(410)가 설치된다.
이어서 상기 폭기조(200) 및 냉각수조(500)에는 폐수순환관(800)을 시공한다.
상기 폐수순환관(800)은 상기 폭기조(200) 내의 중간 높이에 폐수를 흡입하는 흡입부(810)를 배치하고, 상기 냉각수조(500)에는 상기 흡입한 폐수를 냉각시키도록 지그재그 형태의 열교환부(820)를 배치하며, 상기 열교환부(820)를 경유한 폐수를 상기 폭기조(200) 내부로 배출하는 배출부(830)를 폭기조(200)의 밑바닥에 배치되도록 시공한다. 상기 폐수순환관(800)에는 폐수를 순환시키는 폐수펌프(850)가 연결된다.
상기와 같은 폐수순환관(800)의 시공은 온도가 상대적으로 높은 폭기조(200)으 중간 높이의 폐수를 흡입하여 순환시키고, 열교환부(820)를 경유한 냉각된 폐수를 폭기조(200)의 밑바닥 측에 배출함으로써, 폐수의 대류(對流) 및 강제순환으로 폐수의 교반효율을 높인다.
상기 냉각수조(500)의 상면부에는 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개(510)를 시공한다.
상기 냉각수조(500)의 일측에는 상기 폭기조(200)에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워(600)를 장착 시공한다.
이어서 상기 블로워(600)로부터 생성된 압축공기를 상기 냉각수조(500) 내의 방류수를 경유하여 상기 폭기조(200) 내부의 하부측으로 공급하도록 공기공급관(700)을 배관한다.
상기 공기공급관(700)은 상기 냉각수조(500) 내에 배치되어 방류수 내부를 지그재그로 경유하며 상기 블로워(600)로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관(710)과, 상기 열교환관(710)으로부터 연장되어 상기 폭기조(200)의 내부 하측에 배치되며 상기 압축공기가 상기 폭기조(200) 상부측을 향하여 배출되도록 복수의 제1폭기구(730)가 일정간격으로 마련된 폭기관(720)을 구성하도록 시공한다.
도 3을 참조하면, 본 발명 실시예에 있어서, 상기 폐수순환관(800)의 폐수 흡입부(810)는 상기 제1폭기구(730)의 직상부측에 배치되어서, 상기 흡입부(810)에 상기 제1폭기구(730)로부터 토출되는 상기 냉각된 압축공기와 폭기조(200)의 폐수가 흡입되어 순환되도록 하였다.
이 경우, 냉각된 공기와 폐수가 폐수순환관(800)으로 진입되어 순환되는 폐수는 냉각 공기에 의해 냉각됨과 동시에 상기 열교환부(820)를 경유하면서 냉각효율이 향상되고 최종적으로 배출부(830)를 통하여 폭기조(200) 밑바닥 측으로 배출됨으로써, 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃ 범위로의 처리시간을 단축시킬 수 있게 한다.
다른 예의 시공방법을 나타낸 도 5를 참조하면, 상기 폭기조의 측벽(201) 상단부에 상기 전처리조(100)로부터 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구(210)를 형성하고, 상기 공기공급관(700)의 일부는 상기 유입구(210) 하측의 상기 폭기조 측벽(201)에 내설시키고, 복수의 에어노즐(750)을 상기 측벽(201)에 내설된 공기공급관(700)으로부터 분기시켜서 상기 폭기조(200) 내부측을 향하여 상기 열교환관(710)으로부터 냉각된 공기가 토출되도록 시공한다.
이는 상기 유입구(210)로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐(750)로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조(200) 내부로 비산되면서 유입되도록 하여 폐수 및 미생물의 교반효율을 향상시키고 폐수의 냉각효율을 향상시킨다.
상기와 같은 시공방법은 상기 냉각수조(500)를 상기 폭기조(200)의 상부측에 배치되도록 시공함으로써, 하절기 태양열을 차단하여 폭기조(200) 내의 폐수 온도가 상승되는 것을 방지한다.
또한, 하절기에 처리하고자 하는 폐수는 70~80℃로 폭기조(200) 내로 유입되는 바, 상기 폐수순환관(800)을 순환하는 폐수는 폭기조(200) 내의 폐수 교반효율을 높이면서 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃로 냉각되어 순환됨으로써 폐수의 처리효율을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 하절기에 압축열이 95~95℃까지 상승되는 상기 블로워(600)의 압축공기는 상기 열교환관(710)을 경유하면서 미생물의 번식 및 폐수의 분해가 활발한 30~40℃로 냉각되어 상기 폭기관(720)의 제1,2폭기조(730)(740)로 공급되도록 함으로써, 폐수의 분해를 촉진시킨다.
상기 폭기관(720)으로 공급되는 상기 냉각 압축공기는 상기 제1폭기구(730)를 통하여 냉각 공기를 배출시킴으로써, 공기가 상승하면서 폐수를 교반하고 폐수를 미생물의 번식이 왕성한 온도로 냉각하여 미생물의 번식 및 폐수의 분해를 촉진시킨다.
한편, 냉각 공기를 폭기조(200)의 상부 방향을 향하여 토출시키는 제1폭기구(730)는 제1분기관(731)으로부터 토출되는 냉각 공기의 상승압에 의해서 제1테이퍼관(732)의 하부측으로 폐수가 유입되어 냉각 공기와 함께 상부측으로 폐수가 유동되게 되며, 이는 폭기조(200) 하부측의 폐수를 상부측으로 유동시키는 교반기능을 향상시킨다.
또한, 냉각 공기를 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 토출시키는 제2폭기구(740)는 제2분기관(741)으로부터 토출되는 냉각 공기가 밑바닥에 침전된 미생물 및 폐수 고형물을 교반시킴으로써 교반효율을 향상시킨다.
200...폭기조
201...측벽
210...유입구 400...방류조
420...방류수 공급관 500...냉각수조
600...블로워 700...공기공급관
710...열교환관 720...폭기관
730...제1폭기구 740...제2폭기구
800...폐수순환관 810...흡입부
820...열교환부 830...배출부
210...유입구 400...방류조
420...방류수 공급관 500...냉각수조
600...블로워 700...공기공급관
710...열교환관 720...폭기관
730...제1폭기구 740...제2폭기구
800...폐수순환관 810...흡입부
820...열교환부 830...배출부
Claims (11)
- 협잡물등을 제거하는 전처리조, 상기 전처리조로부터 유입된 폐수를 정화시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 처리된 방류수를 수용하고 방류하는 방류조를 구비하는 생물학적 수처리시설에 있어서,
태양열로부터 상기 폭기조(200)의 폐수가 가열되는 것을 차단하도록 상기 폭기조(200)의 상부에 배치되고 상면부에 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개(510)를 구비하는 냉각수조(500)와;
상기 방류조(400)의 방류수를 상기 냉각수조(500)로 공급하여 수용시키는 방류수 공급관(420)과;
상기 폭기조 및 냉각수조에 배치되며, 상기 폭기조 내의 폐수를 흡입하는 흡입부와, 상기 냉각수조를 경유하여서 상기 흡입한 폐수를 냉각시키는 열교환부와, 상기 열교환부를 경유한 폐수를 상기 폭기조 내부로 배출하는 배출부를 구비하는 폐수순환관과;
상기 폐수순환관에 연결되어 상기 폐수를 순환시키는 폐수펌프;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설. - 청구항 1에 있어서, 상기 폭기조(200)에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워(600)와,
상기 블로워(600)로부터 생성된 압축공기를 상기 폭기조(200) 내의 폐수에 공급하는 공기공급관(700)을 구비하되,
상기 공기공급관(700)은 상기 냉각수조(500) 내에 배치되어 방류수 내부를 경유하며 상기 블로워(600)로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관(710)과, 상기 열교환관(710)으로부터 연장되어 상기 폭기조(200)의 내부 하측에 배치되며 상기 냉각된 압축공기를 상기 폭기조(200) 상부측으로 배출하는 복수의 제1폭기구(730)가 일정간격으로 마련된 폭기관(720)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설. - 청구항 2에 있어서, 상기 폐수순환관의 폐수 흡입부는 상기 제1폭기구(730)의 직상부측에 배치되어서, 상기 흡입부에 상기 냉각된 압축공기와 폐수가 흡입되어 순환되도록 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설.
- 청구항 3에 있어서, 상기 폭기조(200)의 측벽(201) 상단부에 상기 전처리조(100)로부터 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구(210)가 형성되고,
상기 폭기조(200) 내부의 폐수 수면 상부측에 배치되고 상기 공기공급관(700)으로부터 분기되어 상기 열교환관(710)으로부터 냉각된 공기를 토출시키는 복수의 에어노즐(750)이 구비되되,
상기 공기공급관(700)의 일부는 상기 유입구(210) 하측의 상기 폭기조 측벽(201)에 내설되고, 상기 복수의 에어노즐(750)은 상기 측벽(201)에 내설된 공기공급관(700)으로부터 분기되어 상기 폭기조(200) 내부측으로 냉각 공기가 토출되도록 하여서,
상기 유입구(210)로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐(750)로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조(200) 내부로 비산되면서 유입되도록 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 폐수처리시설. - 청구항 4에 있어서, 상기 폭기관(720)에 상기 압축공기를 상기 폭기조(200)의 내부 바닥측으로 배출하는 복수의 제2폭기구(740)가 일정간격으로 구비된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설.
- 청구항 5에 있어서, 상기 각 제1폭기구(730)는 상기 폭기관(720)으로부터 상부를 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제1분기관(731)과, 상기 제1분기관(731)의 외측에 감싸도록 배치되고 상협하광으로 형성되어 하부로 폐수가 유입되어 상부로 배출되는 제1테이퍼관(732)을 구비하며.
상기 각 제2폭기구(740)는 상기 폭기관(720)으로부터 상기 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제2분기관(741)과, 상기 제2분기관(741)의 외측에 감싸도록 배치되고 상광하협으로 형성되어 상부로 폐수가 유입되어 하부로 배출되는 제2테이퍼관(742)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설. - 협잡물등을 제거하는 전처리조, 상기 전처리조로부터 유입된 폐수를 정화시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 처리된 방류수를 수용하고 방류하는 방류조를 구비하는 생물학적 수처리시설의 시공방법에 있어서,
태양열로부터 상기 폭기조(200)의 폐수가 가열되는 것을 차단하도록 상기 폭기조(200)의 상부에 냉각수조(500)를 시공하는 단계와;
상기 방류조(400)와 냉각수조(500)를 연결하여 상기 방류수를 상기 냉각수조(500)로 공급하는 방류수 공급관(420)을 시공하는 단계와;
상기 폭기조 및 냉각수조에 배치되며, 상기 폭기조 내의 폐수를 흡입하는 흡입부와, 상기 냉각수조를 경유하여서 상기 흡입한 폐수를 냉각시키는 열교환부와, 상기 열교환부를 경유한 폐수를 상기 폭기조 내부로 배출하는 배출부를 구비하는 폐수순환관을 시공하는 단계와;
상기 폐수를 상기 폐수순환관에 순환되도록 폐수펌프를 시공하는 단계와;
상기 냉각수조(500)의 상면부에 개폐가능하며 단열재로 형성된 덮개(510)를 시공하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설의 시공방법. - 청구항 7에 있어서, 상기 냉각수조(500)의 일측에 상기 폭기조(200)에 공기를 공급하도록 압축공기를 생성시키는 블로워(600)를 장착 시공하는 단계와,
상기 블로워(600)로부터 생성된 압축공기를 상기 냉각수조(500) 내의 방류수를 경유하여 상기 폭기조(200) 내부의 하부측으로 공급하도록 공기공급관(700)을 배관하는 단계를 구비하되,
상기 공기공급관(700) 배관 단계에서 상기 공기공급관(700)은 상기 냉각수조(500) 내에 배치되어 방류수 내부를 지그재그로 경유하며 상기 블로워(600)로부터 제공되는 압축공기의 온도를 상대적으로 낮추는 열교환관(710)과, 상기 열교환관(710)으로부터 연장되어 상기 폭기조(200)의 내부 하측에 배치되며 상기 압축공기가 상기 폭기조(200) 상부측을 향하여 배출되도록 복수의 제1폭기구(730)가 일정간격으로 마련된 폭기관(720)을 구성하도록 시공하는 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설의 시공방법. - 청구항 8에 있어서, 상기 폐수순환관의 폐수 흡입부는 상기 제1폭기구(730)의 직상부측에 배치되도록 시공하는 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설의 시공방법.
- 청구항 9에 있어서, 상기 폭기조의 측벽(201) 상단부에 상기 전처리조(100)로부터 넘쳐서 폐수가 유입되는 유입구(210)를 형성하고,
상기 공기공급관(700)의 일부는 상기 유입구(210) 하측의 상기 폭기조 측벽(201)에 내설시키고, 복수의 에어노즐(750)을 상기 측벽(201)에 내설된 공기공급관(700)으로부터 분기시켜서 상기 폭기조(200) 내부측을 향하여 상기 열교환관(710)으로부터 냉각된 공기가 토출되도록 시공하여서,
상기 유입구(210)로부터 유입되는 폐수가 상기 각 에어노즐(750)로부터 토출되는 냉각 공기에 의해서 상기 폭기조(200) 내부로 비산되면서 유입되도록 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 폐수처리시설의 시공방법. - 청구항 10에 있어서, 상기 폭기관(720)에 상기 압축공기가 상기 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 배출되도록 복수의 제2폭기구(740)를 일정간격으로 설치하고,
상기 각 제1폭기구(730)는 상기 폭기관(720)으로부터 상부를 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제1분기관(731)과, 상기 제1분기관(731)의 외측에 감싸도록 배치되고 상협하광으로 형성되어 하부로 폐수가 유입되어 상부로 배출되는 제1테이퍼관(732)을 구비하며.
상기 각 제2폭기구(740)는 상기 폭기관(720)으로부터 상기 폭기조(200)의 밑바닥을 향하여 분기되며 단부에 에어토출공이 형성된 제2분기관(741)과, 상기 제2분기관(741)의 외측에 감싸도록 배치되고 상광하협으로 형성되어 상부로 폐수가 유입되어 하부로 배출되는 제2테이퍼관(742)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 방류수를 이용한 생물학적 수처리시설의 시공방법.
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| KR100198386B1 (ko) | 1996-06-24 | 1999-06-15 | 김기철 | 오,폐수처리장치의 송풍관온도제어방법 및 장치 |
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| CN212269569U (zh) * | 2020-03-27 | 2021-01-01 | 南通润泽环境工程技术有限公司 | 一种用于垃圾渗滤液好氧曝气池节能型冷却装置 |
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2021
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