KR900001539B1

KR900001539B1 - 폐수의 생물학적 호기성 처리방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR900001539B1
Application number: KR1019860000491A
Authority: KR
Inventors: 지.와이스 프랑크
Original assignee: 스미드 앤드 러브리스 인코포레이티드; 스튜아트 비. 마샬
Priority date: 1985-02-12
Filing date: 1986-01-25
Publication date: 1990-03-12
Also published as: CA1265266A; MX162043A; US4614589A; EP0191483A2; AU5152885A; KR860006405A; AU573411B2; ZA86245B; EP0191483A3; JPS61185393A

Abstract

내용 없음.

Description

폐수의 생물학적 호기성 처리방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 유동식 비중 분리기(streaaming specific gravity seperator)와 일체로 되게 결합되어 있는 대표적인 산화디치형 폐수처리장치(oxidation ditch water treatment system)의 개략적인 평면도.

제2도는 본 발명에 의해 구성된 상기 분리기를 제1도의 2-2선에 따라 일부 절단하여 확대한 부분 횡단면도.

제3도는 본 발명에 의해 구성된 상기 분리기를 제2도의 3-3선에 따라 일부 절단하여 확대한 부분 평면도.

제4도는 본 발명에 의해 구성된 상기 분리기를 제3도의 4-4선에 따라 취한 부분측면도.

제5는 본 발명에 의해 구성된 상기 분리기의 청정 유출액 트로프(trough)와 스컴배플(scum baffle)의 배치를 나타낸 부분사시도.

제6도는 오리피스 게이트(orifice gate)를 실선의 폐쇄위치와 가상선의 개방위치로 나타낸 청정 유출액 트로프 일부의 확대사시도.

제7는 본 발명에 의해 구성된 상기 분리기를 제4도의 7-7선에 따라 취한 확대부분 횡단면도.

제8도는 본 발명에 의해 구성된 부유스키머(floating skimmer)의 배열을 나타낸 본 발명 분리기의 일부 확대부분 사시도.

제9도는 게이트 제어조립체(gate control assembly)를 나타내는 제7도의 9-9선에 따라 취한 본 발명 분리기의 일부 부분 횡단면도.

제10도는 본 발명의 유동식 비중분리기를 산화디치의 외측에 배치시킨 본 발명의 다른 실시예의 개략적인 평면도.

제11도는 제10도의 11-11선 확대 횡단면도.

제12도는 본 발명의 유동식 비중분리기를 측면(elevation orientation)에서 나타낸 폭기조(aeration basin)와 조합하여 사용한 본 발명의 또 다른 실시예의 개략 평면도.

제13도는 그 분리기의 청정 유출액 트로프와 스컴배플장치를 나타낸 다른 실시예의 부분 사시도.

제14도는 대표적인 레트기형 비례흐름식 위어개구(Rettger flow weir operning)의 확대 측면도.

제15도는 그 분리기의 청정 유출액 트로프의 다른 실시예의 개략적인 부분 사시도.

제16도는 그 분리기의 청정 유출액 트로프의 또 다른 실시예의 일부 부분 사시이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 폐수처리장치(system) 12 : 산화디치(oxidation ditch )

14 : 트로프 형상차넬(trough-like channel) 15 : 저부면(bottom)

16 : 외측벽 18 : 내측벽

20 : 도관 또는 유입파이프 22 : 이동장치

24 : 브러시식 에어레이터(brush areator)(또는 브러시식 폭기장치)

26 : 슬롯 디스크 30 : 유동식 비중분리기

32 : 탱크 34 : 흐름영역

36, 38 : 측벽 40 : 플로어(floor)

42, 44 : 단벽(또는 측벽)

46 : 경사배플부분(inclined baffle portion)

50 : 입구포오트(inlet port)

52 : 조절게이트 장치(control gate arrangement)

54 : 게이트부재(gate member) 56 : 각부재(angle member)

58 : 제어바(control bar) 59 : 플랜지

60 : 구멍 62 : 게이트 작동장치

64, 66 : 축연결부재

68, 70 : 신속이탈핀(quick release pin)

72 : 유출액포오트 74 : 제어게이트장치

76 : 배플 플레이트(baffle plate)

80 : 유출액 트로프(effluent trough)

82 : 개방차넬 84, 86 : 측벽

88 : 저면벽 90 : 상류섹션

92 : 하류섹션 또는 파아샬 플루음(parshall flume)

94 : 단벽 96 : 개구

98 : 제어게이트 100 : 게이트(gate)

102 : 제어바(control bar)

103 : 슬롯

104 : 부유스컴배블장치(floating scum baffle arrangement)

105 : 구멍 106 : 스컴배플(scum baffle)

110 : 표면스키머장치(surface skimmer)

112 : 표면스키머 유출액포오트(또는 구멍)

114 : 부유스키머 위어(floating skimmer weir)

115 : 배플 116 : 노치(notch)

118 : 수평면 120 : 도관

122 : 세척포오트 124 : 조절게이트

130 : 계면선(interface line) 150 : 유입도관 또는 차넬

152 : 제어밸브 153 : 도관 또는 차넬

156 : 조절밸브 158 : 도관 또는 차넬

160 : 유출도관 162 : 배플

170 : 폭기탱크 또는 조(basin)

176 : 유입도관(influent conduit)

178 : 제어밸브 180 : 플록스트림 유출액도관

182 : 제어밸브 또는 배플(baffle)

190 : 위어구멍(weir opening)

192 : 기체부(base portions) 194 : 참버(chamber)

본 발명은 하수(下水), 공장폐기물 등과 같은 폐수의 생물학적 호기성 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.

더 자세하게 말하면 본 발명은 산화디치(oxidation ditch ) 내의 연속형 혼합액 유로에서 그 폐수를 순환시키면서 공기 또는 산소를 여기에 첨가시켜 미생물의 성장을 촉진시키는 유형(type)으로 폐수의 생물학적 호기성 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.

또, 본 발명은 그 혼합액 유로에서 배출된 용액을 청정액 흐름(clear liquid stream)과 플록흐름(flock laden stream)으로 분리시켜 그 청정액 흐름을 배출하고 그 플록흐름을 그 혼합액 유로로 되돌아가게 하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 본 발명은 생분해고형물(biodegradable solids)을 포함하는 폐수의 처리에 관한것으로 이와같은 폐수는 하수수집시스템(sewage collection system), 오일정제공장, 코크공장(coke plants), 제지공장, 통조림공장, 식품처리공장 등에서 배출된다.

이와 같이 이들의 가용 및 부유 유기물질의 처리는 호기적처리 과정으로 분류되는 하나의 프로세서(process)에 의해 주로 달성된다.

이들의 프로세스에 의한 그 유기물의 제거는 일반적으로 두개의 메카미즘에 의해 달성된다.

첫째로, 불순물은 이와 관련된 생물량(associated biomass) 과 폐수사이의 계면(inter face)에서 흡수 또는 흡착된다.

둘째로, 그 생물량은 산화에 의해 이들의 유기물질을 분해한다. 처리결과 축적된 미생물로 구성된 증가생물량 또는 슬러지는 구성상 유기적으로 안정화된 용액에서 일반적으로 분리된다.

대부분의 생물량은 일반적으로 그 프로세스로 되돌아가게 하여 그 프로세스를 계속시켜 과잉의 슬러지를 그 시스템에서 주기적으로 제거한다.

종래의 생물학적 처리장치(systems)에는 주요한 구성요소가 주로 폭기조와 청정탱크(clarifier tank)로 구성되어 그 폭기조는 4각형상 또는 원형상이며 그 폭기조내의 혼합액(부유 고형물 및 폐액)에 산소 또는 공기를 첨가시키면서 연속적으로 순환시켜 미생물성장을 촉진시키는 수단(means)을 포함시킬 수 있다. 그 폭기조는 또 일반적으로 타원형상으로 할 수 있으며 저부면과 일정한 간격을 둔 직립 측벽을 가진 트로프형상차넬(trough-like channel)을 구성하여 연속적인 닫침유로(closed flow path)에서 혼합액을 유지하여 순환시킨다.

그 유로를 아래에서는 ＂산화디치(oxidation ditch)＂라 한다. 그 혼합액은 그 고형물을 현탁상태로 유지시키는 유속(flow velocity)으로 회전식브러시, 디스크, 터빈등에 의해 연속적으로 순환시킨다. 그 순환되는 혼합액에 공기 또는 산소를 추가로 첨가시켜 미생물의 성장을 촉진시킬 수도 있다.

그 폭기조시스템과 산화디치 시스템에서 청정기(clarifier)는 혼합액에서 부유고형물을 분리하고 청정액을 배출시키는데 필요하다. 그 청정기는 주로 폭기조 또는 산화디치에 인접하여 위치한 분리식 유니트(separrate unit)이며, 그 혼합액에서 부유고형물을 중력에 의해 분리시키는 침정탱크(settling tank)로서 작용한다. 그청정액은 보충시키거나 재사용할 수 있으며 반면에 그 침전 생물량은 그 청정기에 잔류된다.

이 청정기에서 그 생물량은 폐기슬러지로 처리할 수 있으며, 폭기조 또는 산화디치로 재순환시킬 수 있어 유기물질의 부하와 혼합액의 생물학적 미생물량 고형분 사이에 적당한 균형을 유지할 수 있다.

그 별도의 청정기는 주로 그 폭기조 또는 산화디치에서 그 청정기를 혼합액을 내보내는 펌핑수단(pumping means) 및 또는 그 청정기에서 그 폭기조 또는 산화디치로 그 침전생물량을 되돌아가게 하는 펌핑수단을 필요로 한다.

또, 그 별도의 청정기는 저속스크레이프 구동장치(slow speed scraper drive) 및 그 구동장치에서 그 침전슬러지를 제거하는 스크레이퍼를 필요로 한다.

따라서, 이와같은 별도의 청정기의 사용으로 그 청전기설치의 소유공간이 커짐과 동시에 설치 및 재료비용이 크게들 뿐만 아니라, 그 침전슬러지를 그 청정기에서 제거시키며 또 그 기폭조 또는 산화디치와 그 청정기사이에서 그 슬러지를 이동시키기 위한 에너지의 소비를 크게 필요로 하였다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 그 산화디치내에 설치시킨 내부 청정기장치를 구성하는 각종 시스템이 제안되었다. 이들의 청정장치를 일반적으로 차넬내식 청정기(intrachannel charifiers)이라고 하였다.

이와같은 차넬내식 청정기의 예는 미국특허 제4,303,516호, 제4,383,922호, 제4,446,018호에 기재되어 있다.

위의 각종 시스템은 별도의 청정기와 산화디치를 사용하는 시스템과 관련하여 볼때 앞서 열거한 문제점의 일부를 제거 또는 감소시켰으나 그 시스템 자체의 결점을 해결하지 못하였다. 예로서, 위에서 제안한 각종 시스템의 일부는 하부헤드(lower head)를 구성하는 차넬의 속도를 증가시키기 위하여 그 폭기 차넬(aeration channel)의 횡단면을 거의 메우는 그 산화디치 또는 폭기섹션(aeration section)의 저부면상에서 그 산화디치내에 지지된 차넬내식 청정조(intrachannel clarifier basins)와 일체로 구성되어 있다.

이와같은 구성은 그 순환장치, 즉 브러시 에어레이터(brush aerator)가 작동되어야 하는 그 하부헤드(head)를 커지게 한다. 따라서 속도와 산소이동이 저하되고 마력(馬力)이 증가된다. 그 차넬내식 청정기는 종래의 중력식침전 청정기의 같이 작동하는 것이 필요하다.

이들의 청정기는 그 청정조(clarifier basins)의 저부면에 있는 크기가 큰 개방영역을 통하여 그 침전고형물을 그 폭기차넬로 되돌아가게 하는 복잡한 저부면조절장치(baffling arrangments)를 필요로 한다.

그리고, 그 폭기차넬내의 난류는 이들의 개방영역을 통하여 상방향으로 흐르는 흐름의 일부를 변환시킴으로써 그 침전흐름을 방해하려는 경향이 있다.

이에 또, 그 청정조 저면에 있는 개구를 통과하는 과잉의 고형물과 용액의 배출을 방지하기 위하여 그 폭기차넬의 유속을 주의있게 조절하는 것이 필요하다.

그 산화디치의 폭기혼합섹션에서는 그 혼합액으로 산소를 용해시켜 흡수시켜야 한다.

그 산소는 BOD부하에 필요한 용량과 유량으로 공급하여야 한다. 그 산화디치를 통과하는 그 유속은 소형시스템의 경우 10-1의 범위로 대형시스템의 경우 2-1의 범위로 변화시킬 수 있다. 가정용하수 및 대부분의 공장폐수물에서 그 혼합액유로의 BOD부하는 단위용적(Vol)당 비교적 일정하다.

이와같은 산소요구량을 충족시키기 위하여, 종래에는 그 시스템을 통하여 피이크시의 부하(peak load)를 처리하는데 충분한 량으로 산소를 공급하여 그 과잉의 산소가 저속흐름에서 그 용존산소 레벨을 형성하도록 함으로써 이와같은 산소요구량의 변화를 주로 처리하였다.

저속흐름에서 누적된 용존산소는 이동산소량을 감소시킨다. 따라서, 작동상 비능률적으로 되며 과잉량의 에너지를 사용하게 된다.

또, 복잡한 시일링(sealing)과 수동조작자(mannual operators)를 필요로 하는 그 산화디치내에서 길이가 긴 기계적 위어(weirs)를 구성시켜 그 디치에서 용액레벨을 조정함으로써 그 산소이동 속도를 조절하였다.

이와같은 산화디치내의 위어를 설치하는 것은 결과적으로 그 산화디치에서의 파작용(wave action)을 초래하여 그 파(wave)가 그 위어상으로 비산(splash)할때 탈수(dewatering)효과를 가져와 그 혼합액이 폭기시에 액적(drop)을 형성하게 된다. 이와같은 효과는 그 산화디치의 각종 레벨에서 발생할수 있으며 이와같은 문제를 해결하기 위하여 다른 폭기를 필요로 할때가 자주 있었다.

최근 특허된 미국특허 제4,487,692호에서 폐수처리시스템은 폐쇄루프 산화디치(closed oxidation ditch)를 구성하는 벽(wall)에 설치된 청정기의 구성을 제안한바 있다.

여기서 그 시스템은 그 디치의 유로를 통하여 그 혼합액을 이동시키면서 산소를 그 혼합액에 도입시키는 브러시 에어레이터(brush aerators)를 이용하고 있다.

그 청정기는 그 유로와 관련지어 볼때 좁고 가늘다. 그리고, 그 청정기는 측벽, 단벽(end wall) 및 개방하부단을 폐쇄시켜 혼합액흐름이 그 산화디치를 통해 유입되도록 한다.

그 혼합액은 그 하부단에서 그 상부단으로 충분한 저속상태에서 수직방향의 상방향으로 흘러 그 청정기로 유입되는 유기질 고형물은 그 청전기에서 그 혼합액이 유입되는 동일한 개방 하부단을 통하여 중력에 의해 배출되도록 한다.

그 하단부은 종래의 차넬내식 청정기(intrachannel clarifiers)와 동일하게 그 유로를 통하여 수직으로 배치되어 형성한 배플(baffles)을 구성한다.

종래의 차넬내식 청정기와 같이, 그 청정기를 통과하는 상방향 흐름은 서서히 하강되어 그 청정기의 효율을 감소시킨다. 그 청정기를 통과하는 저속흐름은 그 청정기의 길이방향에 따라 구성한 다수의 장치에 의해 조절되어 그 청정기의 상부단에서 회수액 또는 청정액을 배출시킨다.

이 장치에는 그 산화디치의 혼합액 레벨 아래에서 공통의 높이(elevation)로 형성된 다수의 구멍을 가진 플레이트(plate) 또는 위어(weir)를 갖고 있다.

그 청정액을 받아들이는 유출액통(effluent launder)이 기계적으로 조절할 수 있는 위어(weir)를 구성하고 있는바 그 위어는 수동으로 조정할 수 있어 그 산화디치의 혼합액 레벨을 조절함으로써 그 시스템내에서 산소 이동속도를 조절할 수 있다.

그러나, 그 위어는 산화디치의 혼합액 레벨을 변화시키도록 수동으로 조절해야 하며 그 산화디치내로 흐르는 유입류에 비례해서 이와같은 혼합액 레벨을 자동적으로 조절시키지 못한다. 따라서, 본 발명은 최저의 에너지와 조작자의 주의력을 이용하여 낮은 BOD와 고형성분을 가진 청정한 유출액을 생성하도록 하는 시스템에서 하수 및 다른 공장폐수의 생물학적 호기성 처리방법 및 그 장치의 각종 실시예에 관한 것이다.

그 시스템을 산화디치로 한정시킴으로써 별도의 청정기, 슬러지 복귀(sludge return) 또는 프로세스 흐름펌프(process flow pump) 및 중간배관(interconnecting piping)을 제거시키는 것이 바람직하다. 그 시스템은 수동조작의 제어 또는 자동계기화(自動計器化 ; automatic instrumemtation)를 감소 또는 제거할수 있도록 부하의 증감에 대하여 자동조절하는 것이 바람직하다. 그 시스템은 염가로 조절할 수 있고, 관측 및 유지가 용이하다. 본 발명의 방법과 장치를 실시한 생물학적 호기성 처리시스템의 1실시예에 따라, 처리할 폐수를 폐쇄한 루프산화디치내에 유입시켜 혼합액 유로로 흐르도록 한다.

그 혼합액 유로는 그 유로내에서 일정한 농도의 고형미립자를 갖고있어 그 고형미립자가 서로 끌어당기도록 함으로써 현탁되어 있는 고형미립자의 침강을 방지하기에 충분한 속도로 액단(liquid mass)으로서 흐르는 플록구조(flock structure)을 형성한다. 그 시스템에는 혼합액유로내에 산소를 유도하는(induce)수단, 즉 브러시식폭기장치(brush aerator)를 포함하며, 상기 유도수단을 산소디치내의 유로내 혼합액 레벨에 비례한 용적으로 산소를 혼합액유로내에 도입한다.

본 발명에 의해 그 시스템은 유동식 비중분리기를 사용하여 그 혼합액유로에서 청정액을 분리시켜 배출한다. 그 분리기에는 그 산화디치내에서 그 외측벽에 따라 설치하는 것이 바람직하며, 한쌍의 간격을 둔 측벽에 의해 구성된 가느다란 길이방향으로 형성된 탱크와, 한쌍의 간격을 둔 단벽과, 측벽과 단벽사이에 형성된 플로어(floor)가 있다.

그 분리기의 상류섹션(upstream section)은 입구포오트(inlet port)를 구성하여 그 유로에서 혼합액의 유입스트림(influent stream)을 받아들인다. 그 유입스트림이 그 분리기의 하류섹션쪽으로 흐를때 청정액이 상방으로 분리되어 유통플록스트림(flowing flock laden stream)위에 있는 청정액스트림을 형성하도록 고형미립자가 그 유입스트림내에서 거의 침강되지 못하게 하고 그 유입스트림내에서 그 고형미립자의 플록구조(flock structure)를 유지하는 속도로하여 그 상류섹션에서 그 분리기의 하류섹션쪽으로 그 유입스트림이 거의 수평방향으로 흐르게한다.

그 플록스트림(flock laden stream)의 속도는 그 청정액스트림 보다 더 큰 속도로 하여 유지시키는 것이 바람직하다. 그 청정액스트림의 용액을 그 하류섹션의 상부에서 배출시키고 그 플록스트림의 그 하류섹션의 하부에서 배출시켜 그 유로로 되돌아가게 한다.

또, 본 발명에 의해 그 청정액은 그 분리기의 하류섹션의 상부에 위치한 길이방향으로 구성된 청정 유출액 트로프(trough)내로 유입된다. 그 트로프에는 그 트로프내에 형성되고 서로 다른 수직높이로 위치한 다수의 구멍을 가진 측벽을 가지며, 그 산화디치에 유입되는 폐수의 용량에 비례하여 그 산화디치내의 혼합액레벨을 변화하도록 그 청정액이 흐른다.

이와 같이 함으로써, 그 혼합액유로에 유도된 산소의 용량은 그 산화디치에 유입된 폐수의 용량과 비례한다.

본 발명의 다른 실시예에서 비례흐름위어장치(proportional flow weir arrangement)를 이용하여 그 유로에 유도된 산소용량을 제어한다.

본 발명의 또 다른 실시예에는 본 발명의 분리기를 그 산화디치의 외측에 위치시키거나 폭기조와 조합하여 위치시켜 구성된다. 본 발명의 다른 특징은 아래의 첨부도면에 따르는 구체적 설명에서 명백하다.

제1도 내지 제9도에서, 본 발명에 의한 폐수의 생물학적 호기성 처리장치(system)는 부호 10으로 나타내며 종래의 구조로된 산화디치(oxodation ditch )(12)와 함께 구성되어 있다.

다음에 구체적으로 설명함으로써 더 명백하게 되는 바와같이 본 발명의 원리를 다른 타입의 폐수처리장치, 즉 폐수를 폭기조에 처리하는 장치에 응용할 수 있다.

제1도에서와 같이, 폐수처리장치(10)은 종래의 구조로된 타원형 또는 트랙(race track)형상의 산화디치(12)를 구성하고 여기에 저부면(bottom)(15)(제7도)를 가진 트로프 형상차넬(trough-like channel)(14)와 연속형 폐유로내에 혼합액을 저장하는 간격을 둔 직립측벽(16) 및 (18)을 구성한다.

그 차넬의 측벽(16)과 (18)은 수직으로 설치할 수 있고, 또 그 흐름차넬이 그 저부면에서 보다 상부면에서 더 넓어지도록 제7도에서와 같이 하방에서 안쪽으로 경사지게 구성할 수 있다.

그 산화디치(12)는 흙(earth), 콘크리트, 유리섬유, 스틸(steel)등의 적당한 재질로 구성할 수 있고 또 지하에 매립하여 그 차넬의 구조를 용이하게 할 수 있다.

유입파이프 또는 도관(20)이 그 산화디치내의 혼합액유로로 유입폐수를 도입하도록 구성되어 있다.

본 발명의 실시예에 의해 그 유입파이프(20)을 설치하여 그 분리기 다음에 (다음에 설명) 또 제1도에서와 같이 상기 차넬(14)의 귀환벤드(return bend)앞에 그 유입폐수를 그 차넬(14)로 도입한다.

이와 같이 하여, 그 폐수가 그 디치의 축에 수직인 그 유로의 유압식으로 유도된 롤(roll)에 의해 그 귀환벤드 주위를 통과할때 그 폐수는 처리된 플록(flock)와 혼합된다. 그 유로의 저부면은 그 외측벽(16)을 걸어올리고 그 유로의 표면은 그 내측벽(18)을 걸어내려(roll down) 그 유입폐수와 그 순환되는 혼합액을 혼합시킨다.

그 결과 그 유입폐수와 그 혼합액이 최저길이의 디치에서 충분히 혼합된다.

따라서, 그 분리기에 도달하기 전에 최대길이의 유로처리를 제공한다.

상기 차넬(14)에서 현탁된 고형미립자가 침강하지 못하게 하여 고형미립자의 농도를 유지시켜 그 미립자가 서로 끌어 당겨지게 함으로써 액단(liquid wass)으로 거의 흐르게하는 플록구조를 형성하는 속도로, 화살표(23)의 방향에서와 같이 그 차넬(14)에서 수평방향으로 그 혼합액유로를 폭기시켜 이동하도록 이동장치(means)(23)가 구성되어 있다.

그 차넬(14)내의 유로유속은 약 15-120Cm/sec(약 0.5-3ft/sec)의 범위로 하는 것이 바람직하다.

제1도에서와 같이 이동장치(22)는 상기 차넬(14)의 귀환벤드의 바로 하류에 설치시키는 것이 바람직하다.

그 이동장치(22)는 다수의 다른 타입의 에어레이터(aerators) 또는 펌핑기구(pumping mechanisms)를 구성한다.

예로서, 그 이동장치(22)는 터빈, 확산공기폭기장치, 프로펠러(propellers)와 확산공기장치 또는 이들 장치와 유사한 장치의 조합으로 구성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 그 이동장치(22)는 브러시식폭기장치(24)로, 이 장치는 그 차넬(14)를 횡방향으로 형성된 서행회전하는 수평축(28)에 부착되어 혼합액 유로에 접촉하는 다수의 브러시형상의 강모(bristles) 또는 슬롯디스크(slotted discs)(26)을 가진다.

그 브러시식 폭기장치(24)는 그 혼합액을 교반하여 폭기시키고, 동시에 속도벡터(velocity vector)를 주어 단방향흐름을 발생한다. 이 기술분야에서 잘 알려진 바와같이, 그 브러시식 폭기장치(24)에 의해 그 혼합액으로 이동하는 산소의 이동속도는 그 유로내에 그 디스크(26)이 잠겨있는 길이, 즉 상기 차넬(14)내의 혼합액 레벨(level)에 정비례한다.

위에서 기술한 폐수의 생물학적 호기성 처리장치는 주로 종래의 구조로서 이 분야의 기술자에 의해 알수 있으나 위에서 설명한 바와같이 장치는 일반적으로 고형물질을 그 혼합액에서 분리시키는 그 차넬내에 설치한 별도의 청정기나 차넬내 청정기의 사용을 필요로 한다.

이에 또, 이와같은 장치는 산화디치내의 혼합액 레벨을 조절함으로써 그 산소이동속도를 조절하는 기계적 위어(mechanical weirs)의 사용을 필요로 한다.

이와같은 장치는 부수되는 문제점을 제거하기 위하여 본발명은 유동식 비중분리기(30)을 사용하여 청정액을 그 혼합액유로에서 분리시킨다.

본 발명은 또 그 산화디치에 유입되는 폐수용량에 비례하여 그 혼합액유로에 유도된 산소용량을 자동적으로 제어하는 단일장치(unique means)를 제공한다.

제1도에서, 유동식 비중분리기(30)은 그 차넬(14)내에서 바람직하게는 브러시식 폭기장치(24)와 유입파이프(20)의 중간, 외측측벽(16)에 인접시켜 구성하는것이 바람직하다. 바림직하다고 할수없으나 그 분리기(30)은 내측측벽(18)에 인접시켜 구성할수 있다.

그 분리기(30)의 구조 및 작동을 경사진 외측벽(16)을 가진 산화디치와 관련지어 구체적으로 설명한다. 그러나, 그 분리기(30)은 동일하게 수직 외측측벽을 가진 산화디치내에서 약간 변형시켜 구성할수 있다.

제1도 내지 제4도 및 제7도에서, 분리기(30)은 흐름영역(flow zone)(34)를 구성하는 가늘고, 길이방향으로 형성되는 비교적 좁은 탱크(32)를 구성한다. 그 탱크(32)는 한쌍의 간격을 둔 측벽(36) 및 (38), 플로어(floor)(40) 및 한쌍의 단벽(42) 및 (44)로 구성된다.

제7도에서와 같이, 측벽(36)은 차넬(14)의 외측측벽(16)에 일치하도록 경사지게 구성하는것이바람직하고, 측벽(38)은 플로어(40)에서 수직방향의 상방으로 형성되는 것이 바람직하다. 그 플로어(40)은 차넬(14)의 저부면(15)상에서 단거리로 하여 적합하게 지지되어 있다.

제2도 내지 제4도에서와 같이, 상류단벽(42)는 측벽(36) 및 (38)과 플로어(40)사이에 형성된 수직벽으로 되는 것이 바람직하다. 하류단벽(44)는 그 단벽(42)방향에서 내향지게 하방향으로 경사진 경사벽으로 되는것이 바람직하다.

아래의 설명에서 더 명백하게 알수있는 바와같이, 그 단벽(44)는 차넬(14)의 안쪽으로 형성되는 경사배플부(inclined baffed portion)(46)를 구성하도록 측벽(18)를 지나가는 짧은 거리로 구성하는것이 바람직하다.

제2도 내지 제4도, 제7도 및 제9도에서, 상류단벽(42)는 입구포오트(50)을 구성시켜 차넬(14)에서 혼합액을 받아들여 그 탱크(32)내로 그 혼합액을 흐르게 한다. 입구포오트(50)은 그 단벽(42)의 하부를 통과하도록 구성되는것이 바람직하며, 제어게이트(control gate arrangement)(52)를 구성하여 분리기(30)내로 흐르는 유입액의 흐름을 조정한다.

그 입구포오트(50)과 그 제어게이트(52)는 다른 구조로 구성시킬수 있으며 그 바람직한 대표적 구조를 제7도 및 제9도에 나타낸다. 입구포오트(50)은 그 단벽(42)를 절단한 사각형 구멍으로 형성되며 이와같은 구멍의 크기는 수직방향으로 이동할수 있는 사각형 게이트부재(gate member)(54)에 의해 제어된다.

그 게이트부재(54)는 입구포오트(50)의 양측에 있는 그 단벽(42)에 알맞게 고정된 한쌍의 각부재(angle member)(56)사이에서 활동할수있게(slidably)그 탱크(32)내에 수용되어 있다. 그 입구포오트(50)에 대한 게이트부재(54)의 수직방향위치의 설정은 그 입구포오트(50)에 대한 수직위치에서 그 게이트를 선택적으로 고정하도록 하는 적당한 장치에 의해 수동으로 제어한다. 하나의 대표적인 장치에는 수직으로 구성된 제어바(control bar)(58)이 있어 그 제어바(58)은 단벽(42)의 상부단과 결합한 내향지게 구성된 플랜지(59)를 통하여 구성하며, 그 게이트부재(54)에 고정된 수직으로 간격을둔 다수의 구멍(60)을 가진 상부단을 갖고 있다. 제어바(58)의 수직이동은 플랜지(59)에 축으로 고정된 게이트 작동장치(62)에 의해 조절한다.

게이트 작동장치(62)는 축연결부재(64)와 (66)을 구성하고 있다. 그 축연결부재(66)은 신속이탈핀(quick release pin)(68)를 통과시켜 형성하는 구멍을 가진다. 신속이탈핀(70)은 제어바(58)내의 주어진 구멍(60)을 통해 구성되고, 그 선택위치에서 게이트부재(54)를 지지하는 플랜지(59)상에 위치된다.

그 포오트(50)의 크기는 상기 핀(70)이 관통되어 구성하는 구멍(60)의 선택에 따라 선택적으로 제어할수 있음을 즉시 알수있다. 제2도 내지 제4도에서 유출액포오트(72)는 탱크(32)의 플록유출액을 차넬(14)의 유로로 되돌아가도록 구성되어 있다. 그 유출액포오트(72)는 하류단벽(44)의 교차점에 인접한 측벽(38) 하부를 통하여 구성하는 것이 바람직하다.

그 포오트(72)는 구형 형상으로 구성되는것이 바람직하며, 플록유출액의 흐름을 조절하는 적당한 제어게이트장치(74)를 구성한다. 본 발명의 실시예에 의한 제어게이트(74)는 제어게이트장치(52)와 동일한 구조 및 작동을 가지며 그 부품은 동일한 부호를 가진다. 배플플레이트(baffle plate)(76)은 유출액포오토(72)의 단부에 인접한 측벽(38)에 알맞게 고정되어 있고 경사배플부분(46)에 거의 평평하게 차넬(14)내에서 예각으로 형성되어 있다.

제2도 내지 제7도에서 유출액트로프(80)은 탱크(32)내에 설치되어 탱크(32)에서 그 청정액흐름의 적어도 일부분을 받아들여 흐르게 한다. 다음에 더 명백하게 알수있는 바와같이 유출액트로프(80)은 또 산화치(12)에 들어오는 폐액의 용량에 비례하여 탱크(32)와 차넬(14)의 용액레벨(liquid level)을 변화시킴으로써 그 혼합액유로에서의 산소이동속도를 제어한다. 유출액트로프(80)은 탱크(32)의 하류섹션에서 측벽(16)에 인접시켜 위치시키는 것이 바람직하다.

그 유출액트로프(80)은 측벽(84) 및 (86)과 저면벽(88)에 의해 형성된 가느다란 개방차넬(82)를 구성한다.

차넬(14)가 경사측벽(16)을 가질경우 측벽(84)와 저면벽(88)은 제7도에서와 같이 함께 접촉하여 위치되어 있는것이 바람직하며, 측벽(84)는 저면벽(88)에서 수직상의 상방으로 구성되는 것이 바람직하다.

그 차넬(82)는 단벽(44)로 구성되어 폐쇄된 상류섹션(90)과 중간단벽(42) 및 (44)로 종료되고 단벽(4)에 의해 폐쇄된 하류섹션(92)를 가진다. 그 하류섹션(92)은 잘알려진 바와같이 파아샬플루움(parshall flume)으로 형성할 수 있다.

길이방향으로 간격을 둔 다수의 구멍(96)이 측벽(86)에 형성되어 탱크(32)에서 차넬(82)로 흐르는 청정액스트림(stream)을 제거한다. 구멍(96)은 제5도에서와 같이 상류섹션(90)에서 하류섹션(92)쪽으로 그 구멍(96)의 중심을 통과하는 중심선이 상방으로 경사지도록 하고, 탱크(32)내의 청정액스트림과 연통되어 잠수된 구멍(96)의 수(數)가 그 탱크(32)에 들어오는 청정액용량에 비례하도록 하여 수직방향으로 위치시키는 것이 바람직하다.

그 상류의 구멍(96)은 제어게이트(98)을 구성하여 오리피스(orifice)중에서 선택한것을 선택적으로 폐쇄시키도록 하는 것이 바람직하다. 제5도 및 제6도에서와 같이, 게이트(98)은 게이트(100)를 구성하며 그 게이트(100)은 제6도에서와 실선으로 나타낸 폐쇄위치와 제6도에서 가상선으로 나타낸 개방위치사이의 제어바(control bar)(102)에 의해 고정되어 축회전을 하도록 되어있다. 제어바(102)는 측벽(86)에서 외측으로 형성된 플랜지에 구성된 그 대응하는 슬롯(slot)(103)을 통하여 구성되어있다. 가느다란 구멍(105)는 구멍(96)위에 있는 측벽(86)에 형성되는 것이 바람직하다.

제5도에서, 부유스컴배블장치(floating scum baffle arrangement)(104)는 분리기(seperator)(30)에 설치하여 구멍(96)을 통과하는 부유물질의 유입을 방지하는 것이 바람직하다.

그 부유스컴배블장치(104)에는 폴리프로필렌 등의 부유재로 된 스컴배플(scum baffle)(106)을 구성하여, 그 스컴배플(106)은 적합하게 부호(108)에서 측벽(86)에 축회전할수 있도록 고정되어 있다. 부유하는 스컴배플(104)는 구멍(96)을 통하여 차넬(82)로 흐르는 청정액스트림의 표면에 부유하는 물질의 통과를 방지한다. 제3, 4 및 8도에서, 표면스키머장치(surface skimmer arrangement)(110)을 분리기(30)에서 구성시켜 탱크(32)내에 있는 청정액 스프림 표면상에 부유하는 어떤 물질이라도 제거하도록 하는것이 바람직하다. 표면스키머 유출액포오트(surface skimmer effluent port)(112)는 단벽(44)와 교차하여 인접한 측벽(38)의 상부를 통해 구성되어 그 표면스키머 유출액포오트(112)를 통하여 부유고형미립자가 차넬(14)의 혼합액 유로로 되돌아간다.

제8도에서와 같이, 폴리프로필렌 등 부유재로 구성된 부동스키머 위어(floating skimmer weir)(114)가 그 포오트(112)에 근접해서 그 위어의 수직운동을 하기 위하여 그 배플부분(46) 및 (115)와 측벽(38)사이에 수용되도록 적합하게 구성되어 있다. 그 스키머위어(floating skimmer weir)(114)가 수평면(118)을 구성한 노치(notch)(116)을 가지며 그 노치(116)은 포오트(112)와 연통되어 있어 분리기(30)의 청정액스트림 레벨에 구애됨이 없이 분리기(30)의 청정액스트림 레벨에서 일정한 거리(약2.5㎝)(약1인치)만큼 포오트(112)의 하부높이를 유지하도록 한다.

수평면(118)의 높이보다 위에 있는 부유물 또는 액체는 노치(116)과 포오트(112)를 통하여 차넬(14)로 되돌아가게 한다. 유출액관 또는 도관(120)을 구성시켜 트로프(80)의 하류섹션(92)에서 청정유출액을 배출시킨다. 분리기(30)의 구조를 완성시키기 위하여 다수의 세척포오트(122)와 관련된 제어게이트(124)를 구성시켜 탱크(32)의 주기적인 세척을 하는것이 바람직하다.

이들의 세척포오트(122)는 측벽(38)을 통하여 분리기(30)의 길이방향에 따라 약 6.3m(약 20피이트)간격으로 구성시키는 것이 바람직하며, 하나의 포오트(122)는 단벽(44)를 통하여 구성시키는 것이 바람직하다. 제어게이트(124)는 제어게이트(52)와 동일한 구조와 작용을 가진 포오트(122)을 열고 닫을수 있도록 알맞게 구성되어 있다. 제1도 내지 제9도에 나타낸 폐수처리장치(10)의 작동을 설명하면, 폐수는 유입하는 도관(20)을 통해 차넬(14)로 유입된다. 브러시식 폭기장치(24)는 차넬(14)내에 혼합액이 제1도의 화살표(23)과 같이 현탁된 고형미립자의 침강을 방지하는데 충분한 속도로 흐르도록 한다. 그 혼합액은 일정한 농도의 고형미립자를 갖고있어 그 고형미립자가 서로 인력을 발생함으로써 액단(liquid mass)으로서 실제적으로 흐르는 플록구조(flock structure)를 형성한다. 그 혼합액이 그 차넬을 통하여 이동할때 산소가 그 브러시식 폭기장치(24)에 의해 유도(induce)되어 그 혼합액유로내에서 용해된다.

따라서, 그 미생물은 그 용존산소를 사용하여 그 오염물질의 물질교대로 하며 또 미생물을 발생시킨다.

앞서 설명한 바와같이, 그 산화디치의 초기복귀벤드(initial return bend)에 대한 유입하는 도관(20)의 위치설정으로 유입폐수가 그 복귀벤드 주위를 통과할때 그 폐수의 혼합을 더 촉진시킨다. 그 혼합액이 분리기(30)의 하류단을 지나 흐를때 차넬(14)내의 흐름의 스트림라인(stream line)으로 그 단벽(44)가 경사져 있으므로 난류가 원활하게 유출액포오트(72)를 통과하여 흐르도록 한다.

그 유출액포오트(72)를 통하여 차넬(14)로 흐르는 유로의 속도에 의해 결과적으로 그 유출액포오트(72)에 인접한 하부헤드(lower head)영역에서는 그 혼합액의 일부가 분리기(30)의 상류단에 있는 유입포오트(50)를 통해 분리기(30)으로 흐르도록 한다. 구체적으로 도면에 의해 나타내지는 아니하였으나 그 입구포오트(50)내에서 그 혼합액의 압력수두(pressure head)는 분리기(30)의 단부에서 역류(back flow)를 조성시킴으로써 또는 배플에 의해 증가시킬수 있다. 탱크(32)의 흐름영역(flow zone)(34)에 상류섹션에 있는 입구포오트(50)으로 유입되는 혼합액의 유입스트림(influent stream)은 그 유입스트림내에서 고형미립자가 거의 침강하지 않게하고 그 플록구조를 유지시키는 속도로서 그 흐름영역(34)의 하류섹션쪽으로 거의 수평상태의 유로로 흐른다.

그 유입스트림이 흐름영역(34)의 하류섹션으로 흐를때, 청정액이 상방으로 분리되어 흐름플록 스트림(flowing flock laden stream)위에 있는 청정액 스트림을 형성한다.

제2도에서 그 청정액 스트림은 계면선(interface line)(130) 상방으로 하여 계략적으로 나타내며, 그 플록스트림은 그 계면선(130)하방으로하여 나타낸다. 그 흐름 혼합액보다 더 무거운 그 흐름플록 구조단(flow flock structrue mass)은 그 흐름혼합액을 그 흐름플록구조단위로 부유(float)하려는 경향이 있다. 그 흐름영역에서는 고형분이 더욱 농축되어질때 요변성(搖變性 : thixotropic characteristics)을 나타내려는 경향이 있는 고형분으로서 그 플록구조단이 요변성 변화를 하기때문에 난류에서 층류(laminar flow)로 통과하려는 경향이 있다.

제2도에서와 같이, 청정액 스트림보다 플록스트림이 흐름영역(34)를 흐를때 그 청정액 스트림은 그 단면도에서 더 커지고 그 플록스트림의 단면도는 더 작아진다. 분리기(30)을 통과하는 그 혼합액 흐름속도는 조절게이트(control gate arrangement)(52) 및 (74)를 통과하는 입구포오트(50)과 유출액포오트(72) 각각의 구멍크기를 제어시킴으로써 제어할수있다. 그 청정액스트림의 적어도 일부분은 아래에서 더 설명되는 바와같이 유출액트로프(80)고 유출액파이프(120)을 통하여 분리기(30)에서 배출된다. 나머지 청정액스트림과 플록스트림은 분리기(30)에서 배출된다. 나머지 청정액스트림과 플록스트림은 분리기(30)에서 유출액포오트(72)를 통하여 배출되어 차넬(14)의 혼합액유로로 되돌아간다. 더 맑은 청정액이 유출액포오트(72)를 통하여 배출된 플록스트림의 량에 대하여 유출액도관(80)를 통하여 배출될때 그 계면선(130)은 상승한다.

따라서, 분리기(30)에서 배출된 플록액(flock laden liquid)과 청정액의 상대량을 조절시킴으로써 그 계면선(130)의 높이를 조절시킬수 있다. 그 플록스트림의 전단속도(velocity of shear)를 초과하지 않도록 그 청정액스트림과 플록스트림 사이의 상대속도를 제어하는 것이 더 중요하다. 만일 이와 같이 하지 않을경우 고형물질 용액이 그 플록스트림 상부에서 그 청정액스트림으로 전단(shear)되어 버릴것이다.

그 플록스트림의 속도는 그 청정액스트림의 속도보다 더 큰 속도로 유지하는 것이 바람직하다. 그 혼합액이 분리기(30)을 통하여 수평으로 흐를때 비중이 낮은 고형물질의 엷은 층이 그 청정액스트림 상부에 형성된다. 분리기(30)에서 이와같은 고형물질의 형성을 제거하기 위하여 설명한 바와같이, 그 청정액스트림의 상부면을 걷어내고(skin off) 구멍(112)를 통해 분리기(30)에서 유출시켜 차넬(14)로 되돌아가게 한다.

위에서 설명한 바와같이 부유스컴배플장치(104)에 의해 이와같은 고형물질이 유출액트로프(80)으로 통과되지 않도록 방지한다. 그 청정액스트림은 위어(weir)에 의해 통상의 방법으로 분리기(30)에서 배출시킬수 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와같이 본 발명에 의해 그 청정액스트림은 청정액유출액트로프(80)에 의한 특유의 방법으로 배출된다. 흐름영역(34)의 하류셕션에서 흐르는 청정액스트림이 그 청정액스트림에 잠수 또는 부분잠수된 구멍(96)을 통하여 유출액트로프(80)으로 들어온다. 이들의 구멍(96)은 높이를 서로 달리하고 있으므로 분리기(30)에서의 청정액 레벨과 차넬(14)의 혼합액 레벨은 유입하는 도관(20)을 통하여 차넬(14)로 유입되는 폐수의 용량에 비례한다. 구멍(96)의 크기, 간격 및 높이는 브러시식 폭기장치(24)의 적당한 침강깊이에 맞도록 선택되어 있으므로 차넬(14)를 통과하여 흐르는데 필요한 산소를 제공한다. 또 한편으로, 유입하는 도관(20)을 통과하는 유량이 증가함에 따라 차넬(14)의 혼합액 레벨과 브러시식 폭기장치(24)의 침강깊이도 각각 증감된다. 따라서 그 산소요구량은 유량에 있어서 자유량에서 일평균유량(average flow rate)으로 변화되어도 그 브러시식 폭기장치(24)의 혼합액 레벨이 차넬(14)에 유입되는 폐수용량으로 대등하게 된다. 그 유량이 일평평균량을 초과하면 분리기(30)의 청정액 레벨은 약간 상승되고 구멍(105)에 있는 가느다란 위어(weir)상을 통과하여 분리기(30) 내의 최대청정액 레벨을 유지한다. 이 위어가 비교적 길이가 길때 이와같은 증가흐름에 대한 차넬(14)의 그 레벨변화는 극소(minimal)하게되어 그 브러시식 폭기장치는 그 브러시식 폭기장치 상의 혼합액 레벨을 보다 높게 상승함이 없이 최대로 산소량 출력을 계속해서 발생한다.

본 발명에 의해, 분리기(30)의 하류섹션에 인접한 구멍(96)은 제어게이트(98)을 구성하며 최하(lower most)의 구멍(96)을 선택적으로 차단하도록 하여 분리기(30)의 청정액 레벨, 따라서 차넬(14)를 선택적으로 제어한다. 이와 같이 함으로써, 생물학적 처리공정을 최적화 하는데 필요한 정도로 차넬(14)의 혼합액유로에 유도된 산소는 선택적으로 증가시킬수 있다. 차넬(14)내의 분리기(30)의 위치는 주어진 최적의 제한을 가진다. 그 분리기(30)은 브러시식 폭기장치(24)등 순환장치에서 약 9m(30피트)미만으로 하여 더 가깝게 위치시키는 것이 바람직하다. 이와같은 위치로 하여 그 유로는 분리기(30)에 도착하기 전에 균일하게 되고 난류가 한층 더 적어지게 되는 충분한 시간을 나타낸다. 그 유동형 비중분리기 프로세스의 특성은 분리기(30)의 형상에서 그 길이가 길고 폭이 좁은것을 이상적인것으로 한다. 산화디치(12)의 차넬(14) 역시 그 양자를 이상적으로 합치게되는 역할을 한다. 그 분리기(30)은 차넬(14) 내에서 그 흐름에 거의 간섭 받지 않는다. 더나아가서, 그 브러시식 폭기장치(24)상에서 추가수두(additional head)가 거의 없으며, 또 역으로 고형물질이 침강될 가능성이 있는 그 유로의 속도가 별로 감소된지 않는다. 분리기(30)의 협소한 폭은 그 분리기에 접근(access)을 용이하게 함으로써 유지 및 작동을 제공한다. 그 생물학적 견지에서 볼때 그 분리기(30)은 이상적인 장치이다. 그 생물학적 프로세스를 구성시켜 그 미생물에 적당한 레벨의 산소를 공급하여 유지시키는 것이 바람직하다. 용존산소 1㎎/l 이하의 레벨로 저하시키면 최적의 생물학적 프로세스가 되는것으로 보고되었다.

분리기(30)은 비교적 빠른 슬러지속도와 약 15분정도의 슬러지 보유시간을 가진다. 대표적인 산화디치에서는 그 디치내에 흐르는 혼합액의 이동시간은 약 10분정도가 된다. 이와 같이, 그 분리기는 그 디치의 일부분으로 작동하며 그 디치내에 포함되어있는 그 영역은 그 시스템의 구조에서 디치의 용적으로 분류할수 있다.

그 분리기내에서의 혼합액의 체유시간을 짧게할때 용존산소 레벨보다 상당히 낮아지는 것을 방지한다. 사실 그 체유시가은 그 디치에서 그 브러시식 폭기장치(24)사이의 용존산소 레벨보다 상당히 낮게 저하되지 않는다.

이와같은 관점에서, 효과적인 산화디치의 용량은 분리기의 용량에 의해 감소되지 않는다. 또 그 처리 프로세스에서 총용량이 더 적어지나 그 산화디치의 폭기섹션에서 24시간 체유를 유지함으로써 미생물이 더 적어지고 폐기 슬러지도 더 적어진다.

제10도 및 제11도는 본 발명의 다른 실시예로서 시스템의 일부를 개략적으로 나타내며, 여기서 분리기(30)은 그 산화디치(12)의 외측에 설치되어 있고, 그 부분들은 제1도 내지 제9도의 실시예의 부분들과 대응되며 동일부호로서 나타낸다. 산화 디치(12)의 차넬(14)에서 혼합액의 흐름을 흐름을 앞서 설명한 바와 같고 화살표(23)으로 나타낸다.

분리기(30)은 그 산화디치의 외측에 알맞게 설치되며 다음에 특히 나타내는 것을 제외하고는 앞서 설명한 바와같이 동일한 구조로 되어있다.

제11도에서와 같이, 탱크(32)는 홉퍼(hopper) 형상단면으로 구성시켜 그 단면으로 유입되는 혼합액과 그 단면에서 유출되는 플록유출액의 흐름을 촉진시키도록 하는 것이 바람직하다. 혼합액은 차넬(14)의 유로에서 배출시켜 유입도관 또는 차넬(150)을 통하여 분리기(30)의 상류섹션으로 흐르도록 하며, 그 차넬(150)은 차넬(14)와 유체연통되는 제1단부와, 탱크(32)의 상류섹션과 결합되어있는 입구포오트(50)과 연통되는 제2단부를 가진다.

유입도관(150)은 적당한 제어밸브(152)를 구성시켜 탱크(32)로 흐르는 혼합액의 유량을 조절하도록 하는것이 바람직하다. 그 흐름토로프의 탱크(32)는 앞서 설명한 바와 거의 같다.

즉, 그 혼합액이 탱크(32)의 하류섹션 쪽으로 거의 수평유로에서 흐를때 청정액이 상방으로 분리하도록 하여 유동되는 플록스트림위에 있는 청정액스트림을 형성한다. 그 탱크(32)의 하류섹션은 위에서 설명한 바와같이 동일한 방법으로 그 플록스트림을 수용하는 플록스트림 유출액포오트(72)의 하부와 유체연통하는 플록스트림 유출액포오트(72)를 구성한다. 그 포오트(72)를 통하여 분리기(30)에서 배출되는 그 플록스트림은 도관 또는 차넬(154)를 통하여 차넬(14)로 되돌아간다. 여기서 그 차넬(154)는 포오트(72)와 유체연통되는 제1단부와, 차넬(14)와 유체연통되는 제2단부를 갖고있다. 그 도관(154)는 적당한 제어밸브(156)을 구성시켜 분리기(30)에서 배출된 플록스트림의 유속을 조절한다. 제어밸브(152)와 (156)은 앞서 설명한 바와 같이 제어게이트(52)와 (74)와 같이 동일한 목적으로 작용한다. 분리기(30)은 앞서 설명한 바와같이 표면스키머(surface skimmer arrangement)(11)와 동일한 구성의 표면스키머장치(도시생략)를 구성하는 것이 바람직하다. 걷어낸(skimmed off)부유물질 및 액체는 탱크(32)의 하류섹션상부의 구멍(112)를 통하여 도관 또는 차넬(158)로 흘러 차넬(14)로 되돌아간다. 분리기(30)은 앞서 설명한 바와같이 일반적으로 동일한 구조로된 청정 유출액트로프(80)을 구성하는 것이 바람직하다. 유출액트로프(80)은 유출도관(160)을 통하여 탱크(32)에서 청정액스트림의 적어도 일부분을 수용하여 흐르게 한다. 이에 또, 위에서 설명한 바와 같이 유출액트로프(80)은 또 산화디치(12)로 유입되는 폐수용량에 비례하여 탱크(32)와 차넬(14)의 용액레벨을 변화시켜 혼합액 유로의 산소이동속도를 조절한다.

제10도에서와 같이, 배플(162)는 그 디치(12)내에 구성시켜 차넬(14)의 유로의 난류가 도관(154) 및 (158)을 통하여 원활하게 흐르도록 한다. 도관(154)를 통과하는 차넬(14)의 유로속도에 의해 도관(154)에 인접한 하부헤드(lower head)영역에서 그 차넬(14)에서의 그 혼합액의 일부가 분리기(30)의 상류단에 있는 유입도관(150)를 통하여 분리기(30)으로 유입되도록 한다.

제12도는 본 발명의 또 다른 실시예로서 폭기탱크시스템을 나타낸 개략단면도로서 분리기(30)의 종래의 폭기탱크 또는 조(basin)(170)과 조합시켜 사용되며 제1도 내지 제11도의 실시예의 부분과 대응하는 이들 부분은 동일한 부호로 나타낸다. 처리되는 폐수는 적합한 유입도관(도시생략)을 통하여 조(basin)(170)으로 유입된다. 그 폐수는 순환혼합액과 혼합시켜 공지의 방법으로 조(170)의 하부에 위치된 적당한 확산기파이프(diffuser pipes)(도시생략)에서 나온 공기에 의해 그 조(170)내에서 폭기된다. 조(170)의 상부의 혼합액은 유입도관(176)으로 유입되며, 그 유입도관(176)은 조(170)의 상부와 유체연통되어있는 제1단부와 분리기(30)의 상류단부의 하부분과 유체연통되는 제2단부를 가진다. 유입도관(176)은 제어밸브(178)을 구성시켜 혼합액의 유량을 조절한다.

분리기(30)은 본 발명의 다른 실시예에 대해서 앞서 설명한바있는 분리기(30)과 일반적으로 동일한 구조와 작동을 가지며 그 대응되는 부분은 동일한 부호를 나타낸다. 그러나, 또 다른 실시예의 산화디치(12)에서의 경우와 같이 조(170)내의 혼합액에 공급하는 산소용량이 조(170)의 혼합액 레벨에 반드시 비례할 필요가 없으므로 본 실시예에서 레베조절특징을 가진 청정유출액 트로프(80)과 결합할 필요가 없다. 플록스트림 유출액도관(180)은 탱크(32)의 상류섹션에 구성되어 있으며, 탱크(32)의 하류섹션 하부분과 유체연통되는 제1단부와 조(170)의 상부분과 유체연통되는 제2단부를 갖고있다. 유체도관(180)은 제어밸브(182)를 구성시켜 분리기(30)으로 흐르는 플록스트림의 유량을 조절하여 조(170)으로 되돌아가게 한다. 그 흐름트로프의 분리기(30)은 다름 실시예에서와 같이 유도되거나 펌프에 의해 유도되는 흐름이다. 상방으로 경사진 배플(182)는 도관(180)에 인접한 조(170)에 구성시켜 조(170)의 유로가 도관(180)을 통하여 원활하게 흐르도록하여 도관(180)에 인접한 하부헤드(lower head)영역에서 그 조내의 혼합액 일부가 유입도관(176)을 통해 흐르도록 한다. 유도흐름 이외에, 또 유도흐름대용으로 적당한 펌프(184)를 도관(176) 또는 (180)에 설치시켜 공지의 방법으로 분리기(30)을 통과하는 그 흐름을 형성 또는 조력한다.

위에서 설명한 바와같은 동일한 방법으로 제어밸브(178) 및 (182)를 이용하여 분리기(30)를 통해 흐름을 제어한다. 이에 또, 분리기(30)은 앞서 설명한 바와같이, 표면스키머(surface skimmer arrangement)(110)와 동일한 구조로된 표면 스키머장치(도시생략)를 구성하는 것이 바람직하다. 그 걷어낸 부유물질 및 액체는 탱크(32)의 하류섹션 상부분에서 구멍 또는 포오트(112)를 통하여 부유고형분미립자도관(186)으로 유입시켜 조(170)내로 되돌아 가게한다.

제13도 내지 제16도는 청정유출액트로프(80)의 다른 실시예로서 분리기(30)내에서 사용하기 위하여 나타낸 것이다.

이들의 실시예는 앞서 설명한 바와같이 구멍(96) 대신 하나이상의 비례흐름(proportional flow) 또는 특정의 위어(weir) 구멍(190)을 사용하여 탱크(32), 즉 차넬(14)의 폐수흐르에 비례하는 차넬(14)의 용액레벨(liquid level)을 변화시킨다.

제14도에서, 대표적인 레트거(rettger) 비례흐름위어구멍(190)의 형상을 나타내며 그 수평단면은 수직방향에서 상방으로 형성할수록 감소되어 있다. 제13도에서, 유출액트로프(80)은 구멍(96)을 다수의 간격을 둬 설치한 비례흐름위어구멍(190)에 의해 대치시킨 앞서 설명한 바와같이 동일한 구조로 되어 있다. 그 위어구멍(190)은 약 2∼5개로 되어 있는 것이 바람직하다. 그 위어구멍(190)의 기체부(base portions)(192)는 그 시스템을 통하여 최소유량으로 침강(submerged) 되도록 탱크(32)내에서 그 혼합액 레벨에 대하여 공통높이(common elevation)에 있다.

구체적으로 도시되어 있지 않으나 그 위어구멍(190)의 그 기체부(192)는 그 시스템을 통하여 최소유량을 변화시키는데 보상하기 위한 그 높이를 조절하는 수단을 구성할 수 있다.

그 위어구멍(190)은 그 시스템에 유입되는 폐수의 유속에 비례하여 그 탱크(32)와 차넬(14)의 혼합액 레벨을 상승시키도록 구성되어 있다. 차넬(14)의 선상높이(liner height)는 그 브러시식 폭기장치가 흐름레벨전체에 걸쳐 그 필요한 산소를 공급하도록 그 브러시식 폭기장치의 산소이동속도에 따라 대응한다. 그 혼합액에 공급되는 산소의 레벨을 그 유량과 대응시킴으로써 소비에너지가 최소로 된다. 이와같은 유출액트로프는 그 분리기(90)이 그 산화디치(12)의 내측 또는 외측에 있는 시스템에 사용할 수 있다.

제15도는 그 청정유출액트로프(80)의 또 다른 하나의 실시예로서, 그 유출액트로프가 단벽(44)에 평행한 분리기(30)의 탱크(32)에서 횡방향으로 위치되어 있다. 그 트로프는 바로 위에서 설명한 바와같이 동일한 방법으로 다수의 비례흐름 위어구멍(190)을 구성한다. 트로프(80)의 개방단(open end)은 적당한 공지의 방법으로 유출액도관(도시생력)으로 연통하게 되어 있다. 그 구멍(96) 대신 비례흐름 위어구멍(190)을 이용함으로써 그 트로프(80)은 축소길이로 되도록 하며, 따라서 탱크(32)의 너비에 위치시킬 수 있다. 그 청정유출액트로프(80)의 또 하나의 다른 실시예를 제16도에 나타낸다. 이 실시예는 위에서 설명한 바와같이 그 파아샬플루움(parshall flume)(92)를 그 유출액트로프(80)의 하류단과 연통되는 비례흐름위어구멍(190)으로 대치시킨 것을 나타낸다. 그 청정액스트림을 트로프(80)으로 통과시키는 수단은 침강오리피스(submerged orific)(도시생략)등 종래의 수단에 의해 구성된다. 그러나 그 청정액이 구멍(190)을 통하여 그 트로프를 나올때 그 트로프내에 있는 그 용액레벨은 앞서 설명한 바와같이 동일한 방법으로 제어된다. 구멍(190)을 통과하는 청정액이 참버(194)로 흘러 도관(120)을 통해 그 시스템을 나온다.

Claims

산화디치(Oxidation ditch)내의 혼합액 유로에 산소를 도입시키는 생물학적 호기성 처리프로세스에서 그 산화디치에 유입되는 폐수용량에 비례하여 그 혼합액 유로내에 유도되는 산소용량을 자동적으로 변화시키는 방법에 있어서, (a) 그 산화디치의 그 혼합액유로 레벨(level)에 비례하는 용량으로 산소를 그 혼합액유로로 유도하는 회전브러식 폭기장치(rotating brush aerator means)를 설치하고, (b) 그 산화디치내의 혼합액 레벨을 그 산화디치에 유입되는 폐수용량에 비례하도록 자동적으로 변화시켜 그 산화디치에서 혼합액을 배출시키는 비례흐름위어(proportional flow weir means)를 설치시키는 공정으로 구성함을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어서, 상기 회전브러시식 폭기장치는 상기 혼합액 유로에 침강되는 깊이에 비례하도록 하여 산소용량을 그 혼합액 유로내에 유도시키는 그 혼합액유로내 하방으로 설치시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
제1항에 있어, 상기 비례흐름위어에는 그 산화디치에 유입되는 폐수용량에 비례하여 그 산화디치의 혼합액유로의 레벨을 자동적으로 변화시키도록 높이를 달리하여 형성된 다수의 간격을 둔 구멍을 통하여 그 산화디치에서 그 혼합액을 배출시키는 위어(weir)를 구성시킴을 특징으로한 상기 방법.
유동식 비중 분리기(streaaming specific gravity separator)에서 폐수와 청정액을 분리시키는 방법에 있어서, (a) 고형분미립자가 서로간에 인력을 발생하도록 함으로써 액단(liquid mass)으로 흐르는 그 고형분 미립자의 플록구조를 생성하기에 충분하게 그 고형분미립자의 농도를 구성하는 폐수의 유입스트림(influent stream)을 형성시켜 ; (b) 그 유입스트림내에서 고형분미립자가 침강을 못하게 하고 그 유입스트림이 그 랭크의 하류섹션 쪽으로 흐를때 청정액이 상방으로 분리되어 그유동하는 플록스트림위에 있는 청정액스트림을 형성하도록 그 유입스트림내의 고형분 미립자의 플록구조를 유지하는 속도로 상류섹션에서 수평으로 가느다란 유동식 비중분리기랭크의 하류섹션으로 수평방향으로 그 유입스트림을 흐르게 하고; (c) 플록스트림의 전단속도를 초과하지 않도록 청정액스트림과 플록스트림사이의 상대속도를 유지시켜 그 플록스트림의 상부부분을 청정액스트림으로 전단하는것(shearing off)을 방지할 수 있게 그 청정액스트림의 속도보다 더 큰 플록스트림의 속도를 유지시키며; (d) 그 랭크의 하류섹션 상부부분에서 그 청정액스트림의 적어도 일부분을 배출시키고; (e) 그 플록스트림을 그 랭크의 하류섹션의 하부부분에서 배출시킴을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서, 상기 유입스트림이 그 랭크를 통하여 흐를때 부유하는 미립자층은 그 청정액스트림의 상부부분에 형성되고, 또 그 랭크의 하류섹션 상부부분에서 그 부유하는 미립자층의 적어도 일부분을 별도로 분리하여 배출시킴을 특징으로한 상기 방법.
제4항에 있어서, 상기 유입스트림이 그 랭크의 상류 섹션에서 그 랭크의 하류섹션의 방향으로 흐를때 그 청정액의 단면적은 증가되고 그 플록스트림의 단면적은 감소됨을 특징으로 하는 상기 방법.
제4항에 있어서, 상기 분리기내에서는 그 고형분미립자의 체유시간(retention time)이 약 15분임을 특징으로한 상기 방법.
고형분미립자가 서로간에 인력을 발생함으로써 액단(liquid mass)으로 흐르는 플록구조를 생성하기에 충분한 일정한농도의 고형분미립자를 가진 폐수유입스트림내에서 청정액을 분리시키는 유동식 비중분리 장치에 있어서, (a) 한쌍의 간격을 둔 측벽에 의해 구성된 상류스트림과 하류스트림 및 상기 상류스트림과 하류스트림 및 상기 측벽에 접속된 플로어(floor)를 가진 길이방향으로 구성된 가느다란 랭크와 ; (b) 상기 유입스트림을 상기 상류섹션에 인접한 상기 랭크 내로 흐르게하는 입구포오트(inlet port)와 ; (c) 상기 유입스트림내에서 그 고형분미립자와 침감되지 않게 하고 상기 유입스트림이 상기 하류섹션쪽으로 흐를때 청정액이 상방으로 분리되어 그 플록스트림의 전단속도를 초과하지 않도록 그 청정액스트림과 플록스트림 사이의 상대속도를 유지시켜 그 플록스트림의 상단부분을 청정액스트림을 전단(shearing off)하는 것을 방지할 수 있게하여 유동하는 플록스트림위에서 청정액스트림을 형성하도록 상기 유입스트림의 플록구조를 유지하는 속도에서 수평유로로 상기 상류섹션에서 상기 하류섹션쪽으로 상기 유입스트림이 상기 랭크내에서 흐르도록 하는 흐름제어수단(flow control means)과 ; (d) 상기 랭크에서 상기 청정액스트림의 적어도 일부분을 수용하여 흐르게 하는 상기 하류섹션과 결합하여 있는 청정 유출액트로프(effluent trough means)와; (e) 상기 랭크에서 상기 플록스트림을 흐르게 하는 상기 하류섹션과 결합하여 있는 플록스트림 입구포오트를 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제8항에 있어서, 상기 흐름제어수단에는 상기 입구포오트를 통하여 흐르는 상기 유입스트림의 유량을 제어하도록 하는 제1제어수단을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제9항에 있어서, 상기 제1제어수단은 상기 입구포오트의 크기를 선택적으로 제어하는 제1흐름제어게이트(control gate)임을 특징으로한 상기 장치.
제8항에 있어서, 상기 흐름제어수단에는 상기 플록스트림 입구포오트를 통하여 상기 플록스트림의 유량을 제어하도록 하는 제2제어수단을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2제어수단은 상기 플록스트림 유출액포오트의 크기를 선택적으로 제어하는 제2흐름 제어게이트임을 특징으로한 상기 장치.
제8항에 있어서, 상기 입구포오트는 상기 상류섹션의 하부부분에 위치시킴을 특징으로한 상기 장치.
제8항에 있어서, 상기 플록스트림 유출액포오트는 상기 하류섹션의 하부부분에 위치시킴을 특징으로한 상기 장치.
제8항에 있어서, 상기 청정 유출액트로프에는 상기 청정액스트림에서 하방으로 형성되는 상기 하류섹션의 상부부분에 위치시킨 가느다란 트로프가 포함됨을 특징으로 하는 상기 장치.
제15항에 있어서, 상기 트로프는 그 트로프내에 형성된 다수의 길이방향으로 간격을 둔 구멍을 가지며 그중 적어도 일부가 상기 청정액스트림 표면아래에 위치되어 유체연통되어 있음을 특징으로 하는 상기 장치.
제15항에 있어서, 상기 트로프가 상기 랭크의 상기 하류섹션내에서 길이 방향으로 형성됨을 특징으로한 상기 장치.
제15항에 있어서, 상기 트로프가 상기 랭크의 상기 하류섹션내에서 횡방향으로 형성됨을 특징으로한 상기 장치.
유동혼합액스트림(stream)내에 산소를 유도시키는 폐수의 생물학적 호기성 처리장치에 있어서, (a) 고형분 미립자가 서로간에 인력을 발생함으로써 현탁된 고형분 미립자의 침강을 방지하는 충분한 속도로 연속적인 폐유로내에서 액단(liquid mass)으로 흐르는 플록구조를 형성하는 고형분 미립자의 농도를 가진 혼합액스트림을 흐르게 하는 수단(means)과, (b) 상기 혼합액유로로 폐수유입액을 유입시키는 수단과, (c) 산소를 상기 혼합액 유로내로 도입시키는 수단과, (d) 혼합액을 상기 혼합액유로에서 배출시키는 수단과, (e) (i) 한쌍의 간격을 둔 측벽에 의해 구성된 상류섹션과 하류섹션 및 상기 상하류 섹션과 상기 측벽에 연결된 플로어(floor)를 가진 가느다란 길이방향으로 형성된 탱크와, (ii) 상기 혼합액유로에서 배출된 상기 혼합액을 수용하는 입구포오트와, (iii) 고형분 미립자가 상기 흐름 스트림내에서 침강되지 않게 하고, 상기 혼합액이 상기 하류섹션쪽으로 흐를때 청정액이 상방으로 분리되어 그 플록스트림의 선단속도를 초과하지 않도록 그 청정액스트림과 플록스트림 사이의 상대속도를 유지시킴으로써 그 플록스트림의 상부부분을 그 청정액스트림으로 전단되는 것을 방지할 수 있게 유동하는 플록스트림위에 있는 청정액 스트림을 형성하도록 하여 상기 혼합액의 플록구조를 유지하는 속도에서 수평상 흐름스트림으로, 상기 상류섹션에서 하류섹션쪽으로 상기 탱크내에서 흐르는 입구포오트에서 상기 혼합액을 흐르게 하는 흐름제어수단(flow control means)과, (iv) 상기 청정액스트림의 적어도 한부분을 상기 탱크에서 받아들여 흐르게 하는 상기 하류섹션과 결합한 청정 유출액트로프(effluent trough means)와, (v) 상기 플록스트림을 상기 탱크에서 흐르게 하는 상기 하류섹션과 결합한 플록유출액포오트(flock laden effluent port)를 구성하는 유동식 비중분리기를 통하여 상기 혼합액 유로에서 배출한 상기 혼합액을 흐르게 하는 수단 및 (f) 상기 탱크에서의 상기 플록스트림의 적어도 한부분을 상기 혼합액 유로로 흐르게 하는 수단을 구성함을 특징으로 하는 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 플로어가 상기 혼합액유로내에 침강(submerge)되고, 상기 측벽 상부단이 그 측벽의 표면상에 형성되도록 상기 혼합액유로내에 상기 분리기를 설치함을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 흐름제어수단에는 상기 입구포오트를 통하여 상기 혼합액유로에서 배출된 상기 혼합액의 유량을 제어하도록 하는 그 흐름제어수단에 결합된 제1제어수단을 구성함을 특징으로 하는 상기 장치.
제21항에 있어서, 상기 제1제어수단은 상기 입구포오트의 크기를 선택적으로 제어하는 제1흐름 제어게이트(gate)임을 특징으로 하는 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 상류섹션에는 상기 측벽사이에 형성되는 직립전단벽(upstanding front end wall)을 구성하고 상기 입구포오트는 상기 전단벽 하부부분에 위치시킴을 특징으로 한 상기 장치.
제21항에 있어서, 상기 흐름제어수단에는 상기 플록스트림 유출액포오트를 통하여 상기 플록스트림의 유량을 제어하도록 하는 그 흐름 제어수단에 결합한 제2제어수단을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제24항에 있어서, 상기 제2제어수단은 상기 플록스트림 유출액포오트의 크기를 선택적으로 제어하는 제2흐름 제어게이트임을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 플록스트림 유출액포오트는 상기 하류섹션에서 상기 측벽하나의 하부부분에 형성됨을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 하류섹션이 상기 상류섹션에서 상류로 향하게 하고 상기 플록스트림이 상기 플록유출액포오트를 통하여 상기 혼합액 유로로 통과하여 흐르도록 하여 상기 혼합액유로내에는 상기 분리기를 설치시킴을 특징으로한 상기 장치.
제27항에 있어서, 상기 하류섹션은 배플부분(baffle portion)을 구성하는 상기 측벽사이에 형성되는 측단벽(rear end wall)을 가지며 그 배플부분은 상기 플록스트림 유출액포오트 주위에서 상기 혼합액유로를 분류(divert) 하도록 상기 플록스트림 유출액포오트가 형성되는 상기 측벽에 구성됨을 특징으로한 상기 장치.
제28항에 있어서, 상기 플록스트림 유출액포오트가 상기 배플부분과 상기 배플수단 사이에 위치하도록 상기 측벽에서 외측으로 구성되는 배플수단(baffle means)을 더 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 청정유출액트로프(clear liqued effluent trough means)에는 상기 하류섹션의 상부부분에 위치한 가느다란 트로프를 구성하여 상기 청정액스트림에서 하방으로 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제30항에 있어서, 상기 트로프는 다수의 길이방향으로 간격을 둔 구멍이 형성된 직립측벽(side wall)을 가지며 그 측벽중 적어도 일부가 상기 청정액스트림의 표면아래에 침강되어 유체연통됨을 특징으로한 상기 장치.
제31항에 있어서, 상기 구멍중 적어도 그 일부는 상기 혼합액유로에 도입되는 폐수유입액의 유량에 비례하는 상기 혼압액유로와 탱크내의 혼합액 레벨의 높이를 변화하도록 수직높이를 달리하여 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제32항에 있어서, 상기 구멍의 중심을 통과하는 중심선이 상기 탱크의 상기 하류섹션에서 상기 탱크의 상류섹션쪽 상방으로 경사지게 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제32항에 있어서, 상기 구멍의 적어도 그 일부가 그 구멍을 통하여 흐르는 혼합액흐름을 선택적으로 흐르지 못하게 방지하는 수단을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제30항에 있어서, 상기 트로프가 상기 탱크의 하류섹션내에서 길이방향으로 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제30항에 있어서, 상기 트로프는 상기 탱크의 하류섹션내에서 횡방향으로 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제30항에 있어서, 상기 트로프는 상기 청정액스트림과 유체연통하여 형성된 적어도 하나의 비례흐름위어(proportional flow weir)를 가짐을 특징으로한 상기 장치.
제37항에 있어서, 상기 비례흐름위어는 레트거비례흐름위어(rettger proportional flow weir)임을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 부유고형분미립자를 포함하는 청정액스트림의 상부층을 걷어내는 상기 하류섹션에는 표면스키머유출액포오트를 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제39항에 있어서, 상기 표면스키머 유출액포오트는 탱크내의 상기 청정액스트림 레벨에 구애됨이 없이 상기 청정액스트림의 상부면 하방에서 일정한 거리로 상기 표면스키머 유출액포오트의 하부높이를 유지하도록 하는 부유스키머 위어(floating skimmer weir means)를 구비함을 특징으로한 상기 장치.
제39항에 있어서, 상기 표면스킴유출액포오트(surface skimming effluent port)는 상기 측벽의 하나를 통하여 구성되고 그 측벽을 통과하는 용액을 상기 혼합액유로로 유입시킴을 특징으로 하는 상기 장치.
제41항에 있어서, 상기 표면스킴 유출액포오트 주위에서는 상기 혼합액유로를 분류(分流)시키는 상기 표면스킴 유출액포오트에 인접한 상기 측벽에서 외측으로 하나의 배플수단(baffle means)이 구성됨을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 혼합액유로는 저부면(bottom)과 간격을 둔 직립의 내외측벽을 가진 트로프형상차넬(channel)을 구성하는 가느다란 밀폐루우프(loop)형 산화디치(oxidation ditch)내에 포함되어 있음을 특징으로한 상기 장치.
제43항에 있어서, 상기 유로내에는 상기 분리기를 위치시켜 상기 외측벽과 평행하게 하며 비교적 짧은 거리를 상기 내측벽쪽으로 형성함을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 혼합액유로는 그 외측에 상기 분리기를 위치시킴을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 플록유출액포오트와 유체연통되어 있는 제1단부와 상기 혼합액유로와 연통되어 있는 제2단부를 가진 플록유출액도관을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 입구포오트와 유체연통되어 있는 제1단부와 상기 혼합액유로와 유체연통되어 있는 제2단부를 가진 유입도관을 구성함을 특징으로한 상기 장치.
제19항에 있어서, 상기 흐름제어수단은 플록액의 흐름을 제어하도록 상기 플록유출액도관과 결합한 제어밸브를 구비함을 특징으로한 상기 장치.
제47항에 있어서, 상기 흐름제어수단은 유입도관을 통과하는 혼합액흐름을 제어하도록 상기 유입도관과 결합한 제어밸브를 구성시킴을 특징으로한 상기 장치.
혼합액내에 산소를 유도시키는 폐수의 생물학적 호기성 처리장치에 있어서, (a) 내부에 폐수를 도입하는 유입도관(inlet conduit)을 구비하며 그 고형분미립자가 서로 간에 인력을 발생함으로써 플록구조를 형성하는 순환혼합액내에 산소를 도입하는 수단을 가진 폭기조(aeration basin)와, (b) 상기 폭기조에서 혼합액을 배출시키는 수단과, (c) (i) 한쌍의 (e) (i) 한쌍의 간격을 둔 측벽과, 상류섹션과 하류섹션 및 상기 측벽에 접수된 플로어(floor)에 의해 구성된 상류섹션과 하류섹션을 가진 가느다란 길이방향으로 형성된 탱크와, (ii) 상기 혼합액유로에서 유출된 상기 혼합액을 받아들이는 입구포오트(inlet port)와, (iii) 상기 입구포오트와 유체연통되어 있는 제1단부(first end)와 상기 폭기조와 유체연통되어 있는 제2단부(second end)를 가진 유입도관과, (iv) 상기 흐름스트림내에서 고형분미립자가 침전되지 않게하며, 상기 혼합액이 상기 하류섹션쪽으로 흐를때 청정액이 상방으로 분리되어 상기 플록스트림의 선단속도를 초과하지 않도록 그 청정액스트림과 플록스트림 사이의 상대속도를 유지시킴으로써 그 플록스트림의 상부부분을 청정액스트림으로 전단되는 것을 방지할 수 있게 부유플록스트림위에 위치한청정액스트림을 형성하여 상기 혼합액의 플록구조를 유지하는 속도로 수평상태의 흐름스트림하에서, 상기 상류섹션에서 상기 하류섹션으로 상기 탱크내에서 흐르는 상기 입구포오트에서 상기 혼합액을 흐르도록 하는 흐름 제어수단과, (v) 상기 탱크에서 상기 청정액스트림의 적어도 하류섹션과 결합한 청정액유출액트로프와, (vi) 상기 탱크에서 상기 플록스트림을 흐르도록 하는 상기 하류섹션과 결합한 플록유출액포오트와, (vii) 상기 플록유출액포오트와 유체연통되어 있는 제1단부와 상기 폭기와 유체연통되어 있는 제2단부를 가진 플록유출액포오트를 구성한 유통식 비중분리기에 의해 상기 폭기조에서 배출된 상기 혼합액을 흐르게 하는수단과, (d) 상기 탱크에서 상기 플록스트림의 적어도 일부분을 상기 폭기조내로 흐르게 하는 수단을 구성시킴을 특징으로한 상기 장치.
제50항에 있어서, 상기 흐름제어수단에는 유입도관을 통과하는 혼합액의 흐름을 그 제어밸브에 의해 제어되도록 상기 유입도관과 결합한 제어밸브를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제50항에 있어서, 상기 흐름제어수단은 상기 플록유출액도관을 통하는 플록 유출흐름을 혼합액의 흐름을 제어하도록 상기 플록유출액도관과 결합한 제어밸브를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
제50항에 있어서, 상기 플록유출액도관은 상기 분리기에 의해 흐름을 유도하도록 그 유출액도관과 결합한 펌프를 구비함을 특징으로 하는 상기 장치.
제50항에 있어서, 상기 폭기조는 상기 분리기에 의해 흐름을 유도하도록 내부에 설치된 배플수단을 구비함을 특징으로 하는 상기 장치.
제50항에 있어서, 부유하는 고형분미립자를 포함하는 상기 청정액스트림의 상부층을 걷어내는 상기 하류섹션에는 하나의 표면스키머 유출액포오트를 설치함을 특징으로한 상기 장치.
제55항에 있어서, 상기 탱크내에서 상기 청정액스트림의 레벨에 관계없이 상기 청정액스트림의 상부면 아래에서 일정한 거리에 상기 표면스키머 유출액포오트의 하부높이(lower elevation)을 유지하도록 상기 표면스키머 유출액포오트에 인접하여 위치시킨 부유스키머위어를 포함함을 특징으로한 상기 장치.
제55항에 있어서, 상기 표면스키머 유출액포오트와 유체연통되어 있는 제2단부와, 상기 폭기조와 유체연통되어 있는 제2단부를 가진 부유고형분 미립자도관을 포함함을 특징으로한 상기 장치.