KR870001996B1 - 폐수처리장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폐수처리장치

제1도는 본 발명에 따른 폐수 처리장치의 예시 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 송수관 2 : 세라믹입상물(粒狀物)

3 : 송기(送氣)장치 4a, 4b : 공기분산관

6 : 출구관 6 : 맨홀(Manhole)

7 : 물통 8 : 역세수(逆洗水)이송관

9 : 방수로(放水路) 가 : 1차 처리조

나 : 저장조 다 : 처리조

S : 여과층 T : 처리층

본 발명은 유기물질등의 오염혼탁물질을 함유한 폐수를 처리하는 폐수처리장치에 관한 것으로서, 특히 자갈층, 모래층, 그리고 생물을 정착시킨 세라믹 입상물로 된 처리층등 모두 3층으로 구성된 처리부에 의해, 예컨대 활성 오니법(活性汚泥法)등을 이용하여 1차 혹은 2차 처리시키므로서 처리수를 매우 효율적으로 처리할 수 있도록 된 폐수처리장치에 관한 것이다.

종래의 폐수처리장치에서는 혼탁오염폐수, 즉 하수등의 유기물질이 함유된 폐수의 처리법으로써 활성오니법이 채용되어, 그 활성오니의 생물학적 작용에 의하여 폐수를 정화처리하여 왔다.

다시말해, 종래의 활성오니법은 유입된 폐수와 미생물로써 구성된 활성오니를 처리조내에서 반응시킬때 상기 활성오니의 생물동화작용을 이용하여 유기물질등이 포함되어 있는 혼탁오염물질을 분해 제거시키는 방법인바, 이 처리방법에 의하여 처리시킬 경우 유기오염물질은 거의 제거가 가능하지만, 일반적으로는 최종처리한 후 외부로 방류할때에 수중에 잔존되어 있는 유기물질등의 오염혼탁 물질과 불용성인 현탁고형물로 인하여 수질 오염의 원인이 되고 있다.

따라서, 종래에는 상기와 같은 활성오니법에 의한 1차 혹은 2차 처리수를 재이용하거나 순환사용하여 3차처리, 즉 고도처리의 시스템을 행하는 바, 이는 폭기조내에 활성오니를 정착시키기 위한 여과재를 수용하고 있는 것은 물론, 폭기장치에 의한 폭기로써, 폭기조내에 산소공급과 도입폐수의 유통작용등에 의해 폐수의 정화를 행하는 접촉식 폭기장치를 많이 이용했을 뿐만 아니라 최근에는 수질 개선을 위해 이 방법의 사용빈도가 점점 증가한는 추세에 있다.

그러나 이와 같은 종래의 장치에 있어서는 여과재를 단순히 목재, 콜-크, 암석, 광재(鑛材)등의 폐기물등을 대상으로 하여 구성되어져 있기 때문에 그 활성오니에 대한 유효면적이 상당히 작고, 용량당의 BOD부하량도 작으며, 상기 여과재에 부착시킨 활성오니의 생물동화작용이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 폐수처리효율이 좋지 못하고 대량의 미반응 오니의 발생을 초래하는 결점을 가지고 있다.

이에 본 발명은 이와 같은 종래의 폐수처리장치에 있어서의 결점을 해소하기 위하여 처리조내에 자갈층, 모래층, 그리고 활성오니를 정착시켜서 유효표면적을 매우 크게한 다기공성의 세라믹입상물층등 3개의 층으로 처리재를 적층시킨 장치를 제조하고, 활성오니법에 따라 1차 및 2차 처리시킨 피처리수를 효율적으로 3차처리, 즉 고도폐수 처리를 시킬 수 있도록 하므로써 폐수처리효율을 증대시킴은 물론 환경수질오염을 개선시키는 데 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 피처리수가 채워지는 처리조, 이 처리조에 피처리수를 공급하는 공급관, 상기 처리조 내부에 적층된 자갈층 및 모래층과 점토를 주성분으로 하고 여기에 기공 형성 재료를 첨가시킨 후 소성시켜서 된 다기공성의 세라믹 입상층으로 구성된 처리층, 상기 처리조 내부로 공기를 공급하는 송기장치 및 상기 처리층 중에서의 자갈층내에 스트레이너(Strainer)를 설치시켜서 된 처리수 출구관으로 구성됨을 특징으로 하는 폐수처리장치이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하여 본 발명을 설명하여 보면, 활성오니법에 의하여 처리된 피처리수가 우선 1차 처리조(가)를 거친후, 피처리수를 저장하는 저장조(나)로 옮겨진 다음, 금속 또는 합성수지 등으로 만들어져 피처리수를 수용할 수 있는 용량을 가지며, 피처리수의 고도처리를 시행할 수 있도록 된 처리조(다)에 상기의 피처리수가 상기 처리조 (다)의 상부로 부터 내측까지 연결되어 있는 송수관(1)을 통하여 공급된다.

한편, 본 발명의 처리조 (다)내에는 도시된 바와 같이 처리조 하부로 부터 약 3㎝정도의 두께로 각(角)이진 자갈과 규석등의 조립층(租粒層)(S₃), 그 위에 약 4mm정도의 두께로 각진 세립자갈이 채워진 자갈층(S₂) 및 그 상부에 약 1mm정도의 두께로 모래층(S₁)으로 형성된 여과층(S)이 구성되어 있는 동시에 이 여과층(S)의 상면에는 약 2-3㎝정도의 입도를 가진 각(角) 형의 세라믹 입상물(2)을 적층시켜서 처리층(T)을 형성시킨다. 여기서 이 세라믹 입상물(2)은 점토를 주성분으로 하고, 이것에 톱밥과 왕겨, 우레탄 분말등의 기공형성용 재료를 첨가시키고 소성시켜서 다기공성상의 구조로 만든 것으로서, 이 다기공성의 세라믹입상물은 폐수등과 강력하게 접촉하여도 쉽게 변형되거나 분말화되지 않는 경도를 갖고 있을 뿐만 아니라, 활성오니를 정착시키는 데에 필요한 표면적은 본 발명의 세라믹입상물(2)을 1㎥충전하여 적충시킨 경우 600,000㎥으로 매우 넓다.

더우기 본 발명의 세라믹 입상물(2)에는 활성오니를 구성하는 일련의 균체, 즉 호기성균, 중간균(中間菌), 혐기성균을 각각 배양정착시키는 데에 아주 적당한 형상을 갖고있는 것이다.

본 발명에 따르면 상기 세라믹입상물질(2)은 상기와 같은 것 외에도 점토와 규석을 혼합하고 여기에 기공형성용 재료를 첨가하여 소성한 후에 다기공성상의 구조로 세라믹 입상물(2)을 형성시켜서 사용할 수도 있다.

한편 상기의 처리조 (다)내에는 외부에 설치된 송풍기(도시되지 않음)와 연결된 송기장치(3) 및 송기관(3a), 공기분산관(4a, 4b)에 의하여 공기가 공급된다.

즉, 제1도에서 송기장치(3)는 밸브(3c)에 의해 송풍압력의 조정이 가능한 처리조 (다) 상부쪽의 공기분산관(4a)을 처리층(T)상면에 배치하고, 밸브(3b)를 개방시키면 공기공급이 가능한 처리조 (다) 하부의 공기분산관(4b)을 상기 세립상의 자갈층(S₂) 하부에 위치하도록 배치한다. 또 처리조(다)의 저부에는 상기 자갈층(S₃)의 상면에 접하도록 스트레이너(5a)를 설치하여서된 처리수 출구관(5)이 가로로 설치되어져 있는 바, 이 출구관(5)은 처리조 (다)의 외부로 돌출되어 별도의 처리수 저장조에 연결되는 동시에 도시된 것처럼 출구관(5)에 장치된 밸브(5b)의 조정에 의하여 역으로 송수가 가능하도록 송수회로를 형성시키고, 필요에 따라 타이머를 연결시켜 사용하면 적당한 간격으로 여과층(S)에 부착되어 있는 현탁고형물을 제거시킬 수 있도록 되어있다.

다시말해서, 역세수(逆洗水)할 때만 공기를 공급하는 처리조(다) 저부의 공기분산관(4b)에 의한 공급공기와 스트레이너(5a)면을 통하여 공급되는 역세수에 의해, 여과층(S)과 처리층(T)에 부착되어 있는 현탁고형물등을 부유상태로 만든 후, 처리조 (다) 의 수면 상부에 위치한 역세수공급관(8)을 통하여 1차 처리조 (가) 또는 기타의 폐수저장조 등에 현탁고형물을 송수할 수 있도록 구성되어져 있으며, 그밖에 처리조 (다)의 상부에 위치한 물통(7)은 역세수의 수량에 의하여 처리조 (다)내의 현탁고형물을 처리조 (다)의 외부로 배출할 수 있도록 처리조 (다)상부의 수면레벨을 감안하여 설치시킨다.

첨부된 도면에 표시된 부호중 미설명부호 6은 처리조 (다)내의 자갈과 모래 혹은 세라믹입상물 (2)등을 충전시킬때나 반출시킬때 이용하는 맨홀(Manhole)이며, 9는 처리조(다) 내에서 외부로 통하는 방수로(放水路)를 표시한다.

따라서, 상기와 같이 형성된 본 발명에 따른 장치를 사용하면 활성오니법등의 1차 처리조 (가)를 경유하여 저장조 (나)에 저장시킨 처리수를 송수관(1)을 통하여 처리조 (다)내에 유입시키는 동시에 처리층(T)의 상부에 위치되도록 하고, 공기분산관(4a)에서 확산되는 압송공기에 의해 와류를 형성시키면서 용존산소량을 증가시키며 적당히 체류시킨 다음, 이 처리수를 처리층(T)의 상층을 형성하는 세라믹입상물(2)에 정착하여 생식하는 호기성균, 중간부의 중간균, 내면의 혐기성균등의 활성오니에 접촉시키는 단일공정으로 상기 피처리수 중의 유기물질등의 오염혼탁물질을 정제할 수 있으며, 그외에도 활성오니를 소화 시킴으로서 BOD를 적게하는 작용도하게 된다.

또한, 상기 세라믹입상물(2)층을 통과한 처리수는 모래층(S₁)과 자갈층(S_2,S₃)으로 이루어진 여과층(S)에 의해 현탁고형물을 제거시키는 청정화가 진행되지만 이 작용과 병행하여 상기 처리과정으로 인해 발생되는 오니화된 현탁고형물도 본 여과층(S)에 의해 제거작용이 이루어진다.

이와 같이 하여 청정화 된 처리수는, 스트레이너(5a)면으로 부터 출구관(5)내에 유입된 후 관을 따라 처리조 (다)외부의 처리수 저장조에 이송되거나 아니면 직접정밀 처리수로써 재이용된다.

반면에 상기 처리수의 량과 처리횟수에 의해 현탁고형물 이처리조 (다)내에 축적되어 상기 처리층(T)이 막히게되는 경우는, 피처리수의 공급을 일단 정지하고 역세수 기구를 이용하여 처리조 (다)내의 현탁부유물을 물통(7)에 집약시키면서 처리조 (다)외부로 배출시켜야 한다. 이때, 역세수에 의해 일시 요동하는 세라믹입상물(2)층, 모래층(S₁), 자갈층(S_2,S₃)은 그들의 비중이 각각 다르기 때문에 역세수의 급송을 종료하면 즉각 원상태대로 위치하게 되어 처리조 (다)의 재사용에는 아무 지장도 없게된다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

높이 3,500mm, 직경 1,000mm의 처리조 하부에 스트레이너를 설치하고, 그 스트레이너 상면에 모래, 자갈등으로 된 여과층을 형성시킴과 동시에 이여과층 위에는 직경의 크기가 약 20 내지 30mm이며 모양은 부정 각형이고 하나의 무게가 약 0.5g정도인 세라믹입상물을 높이 약 1,000mm로 적층시켜 처리층을 형성시키고, 이 처리층의 상부와 출구관 상면 및 모래층 하면 사이에 공기를 공급하는 공기분산관을 각각 설치하여 구성한다.

이러한 생물막 처리겸 여과조에 상기 구조폐수를 1차처리시킨 후에 BOD가 250ppm인 피처리수를 주입 시켜서 공기 분산조작과 세라믹입상물등에 의한 생물막처리와 모래, 자갈등에 의한 침강여과처리를 2.5시간 동안 시행한 결과 출구관에 채취된 처리수의 BOD는 5.0ppm이며, 현탁고형물은 0.4ppm으로 개선되었다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 폐수처리장치는 1차처리 혹은 2차처리된 피처리수를 수용하는 처리조, 이처리조에 피처리수를 공급하는 송수관, 상기조내에 적층된 자갈층, 모래층 및 다공성상의 세라믹입상물로 이루어진 처리층, 상기 조내의 송기장치, 자갈층에 스트레이너가 설치되어 있고 처리수 출구관등이 설치 되어진 폐수 처리장치인 것으로 종래의 활성오니법등에 의한 1차처리, 혹은 2차처리 후의 피처리수를 대상으로 정밀폐수처리를 하기위한 장치인바, 처리조 내의 세라믹입상물, 즉 유기오염물질을 제거 시키기 위한 미생물의 생육기반으로 되어 있는 담체의 표면적이 매우 넓고, 미생물의 정착에 아주 적당한 형상의 다기공성상 세라믹입상물층에 의한 청정화 처리와 세라믹 입상물층과 적층상태의 모래, 자갈층의 현탁고형물 제거작용이 상승되어, 피처리수의 정밀화처리가 효율적으로 진행되는 것이다.

따라서, 본 발명의 폐수처리장치는 간편하면서도 단시간 내에 다량의 피처리수를 유효하게 고도처리시킬 수 있고 처리조작이 매우 효과적이므로 처리 비용도 매우적게드는 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 피처리수가 채워지는 처리조, 이 처리조에 피처리수를 공급하는 공급관, 조내에 적층된 자갈층 및 모래층과 점토를 주성분으로 하고, 여기에 기공형성재료를 첨가시킨 후 소성시켜서 된 다기공성의 세라믹 입상물 층으로 구성된 처리층, 상기 처리조내에 공기를 공급하는 송기장치 및 상기 처리층 중에서의 자갈층에 스트레이너를 설치시켜서 된 처리수 출구관으로 구성된 폐수처리장치.
2. 제1항에 있어서, 송기장치의 한쪽에 형성된 공기분산관은 상기 처리층위에 설치되게 하고 다른쪽에 형성된 공기분산관은 상기 모래층의 하면에 설치되어진 장치.

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