KR910004079B1 - 정화용 소재(素材)석탄을 이용한 오,폐수 정화장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

정화용 소재(素材)석탄을 이용한 오, 폐수 정화장치

제 1a 도는 본 발명 상향여과조의 절개사시도.

제 1b 도는 본 발명 상향여과조의 전개도.

제 2a 도는 본 발명 하향여과조의 절개사시도.

제 2b 도는 본 발명 하향여과조의 전개도.

제 3 도는 본 발명 정화 처리장치의 전체 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상향식여과조 2 : 유입관

3 : 침전물배출관 A 4 : 내주연

5 : 외주연 6 : 집수로

7 : 유출관 A 8 : 지지판A

9 : 여과조바닥 10 : 활성화석탄

11 : 하향식여과조 12 : 살수노즐

13 : 침전물배출관 B 14 : 공기주입관

15 : 여과수 16 : 공기층

17 : 유출관 B 18 : 지지판 B

19 : 여과조하방 20 : 펌프

본 발명은 오, 폐수 정화처리 장치에 관한 것으로, 특히 정화소재용 석탄을 사용한 상향식여과조와 하향식 여과조로 구성되고, 공기펌프에 의해 수중으로 공기를 공급하도록 한 정화소재용 석탄을 이용한 오, 폐수 정화장치에 관한 것이다.

통상 하수 처리는 산업폐수 및 생활오수를 인공적으로 정화처리하는 것으로 여과법, 침전법, 세균적 청정법, 살균법, 활성오니법, 표준살수여상법 등 여러 가지 방법에 의해 수행되고 있다.

특히 호기성 미생물처리 방법에는 일반적으로 활성오니법, 회전원판법, 접촉산화법 등이 있으나 활성오니법은 오니를 반송할 필요가 있고, 오 폐수 성질(SS, COD, BOD , 유기질, 무기질, 염색)의 변동에 따라 현저하게 처리상태가 영향을 받는 등 여러 가지 문제점을 내포하고 있으며, 회전원판법과 접촉산화법에서는 오니를 반송할 필요는 없으나 악취가 심하고 오니가 충전재를 폐색하여 정화효율이 저하되는 등 각기 단점이 있었다.

또한 이러한 장치들은 구조가 복잡하고 처리효율이 낮으며 슬러지(Sludge)막힘으로 인한 역쇄 또는 충진재의 교환, 재생작업등 여러 가지 단점이 있고 가동시 막대한 비용이 소요되어 시설을 갖추고 있다 하여도 가동을 기피하는 경향이 있었다. 그리고 종말 하수처리장은 대개 일정구역내의 모든 가정 공장등에서 배출되는 하수(오수,폐수)를 일정장소에 집수하여 처리하고 있으나 이러한 종말처리장은 광범위한 면적에 여러 가지 막대한 장비와 시설물 및 동력을 필요로 하고 또한 사후 시설운영관리비등 박대한 지출을 요하여 국가 예산상 전국적인 시행이 아직은 묘연하다.

본 발명은 상기 지적한 바와 같은 여러 가지 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로 본 출원인의 선출원 제 89-12210호 "오,폐수 정화소재(소매용) 석탄제조방법"에 의해 특수가공한 새로운 정화소재를 사용하는 상향식 및 하향식여과조를 결합하여 구성한 오,폐수 정화장치를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.

이하 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1a 도는 본 발명의 구성부중 상향식여과조(1)의 절개사시도이다. 원추형 통으로된 상향식여과조(1)의 일측하단벽에는 오.폐수를 유입시키는 우입관(2)이 연결되어 있고 뾰족한 하루중심에는 침전물 배출관이(3)이 연결되어 있다.

상향식여과조(1) 상당의 둘레에는 이중의 벽으로된 내주연(4)과 외주연(5)이 설치되고 그 사이에 집수로(6)를 형성하며 외주연(5) 일측벽으로부터 유출판A(7)가 연결되어 있다. 한편 내부에는 석탄의 지지역할을 하며 통수가 잘되도록 수많은 구멍(8a)이 뚫린 지지판(8)이 설치되어 있다.

1b 도는 상기 상향식여과조(1)에 정화소재인 활성화석탄(10)이 채워진 상태의 단면도이다. 원추형의 상향식여과조(1) 상단에 내주연(4)과 상기 내주연(4)보다 약간 키가 높은 외주연(5)이 설치됨을 알 수 있고 그 사이의 골은 집수로(6)이다. 여과조내의 통수가 잘되도록 수많은 구멍(8a)이 뚫린 지지판(8)은 정화소재용 석탄(10)을 지지하여주며 상기석탄(10)은 아래로부터 크기순으로 적층한다. 이러한 구조의 상향식여과조(1)는 하단측벽의 유입관(2)으로 오,폐수가 유입되면 비중이 큰 찌거기(Sludge)는 원뿔상의 바닥(9)에 가라앉고, 계속 유입된 오,폐수는 지지판(8)의 수많은 구멍(8a)을 통하여 상승하면서 활성화석탄(10)과 접하게 된다. 활성화석탄(10)을 통과하면서 1차 처리된 오, 폐수는 상향여과조(1)의 내주연(4)벽을 월류하여 집수로(6)에 모이게 되고 다시 유출관(7)으로 유출된다. 상기 원뿔상의 여과조 바닥(9)에 가라앉은 찌거기(Sludge)는 침적정도에 따라 배출관(3)의 배출밸브(3a)를 열어 배출시킨다.

제 2a 도는 본 발명 하향식여과조(11)의 절개사시도 이다. 하방이 둥근 돔형으로 된 바닥 중앙부에는 침전물배출관B(13)가 연결되고 약간 윗쪽으로 유출관B(17)가 연결된다. 이는 찌거기(Sludge)를 분류하기 위함이다. 상기 침전물배출관B(13) 및 유출관B(17)에는 각각 밸브 (13a)(17a)가 설치되어 있다. 또한 측벽을 통하여 공기주입파이프(14)가 설치되며 이는 여과조 안쪽으로 길게 연장되었으며 여과조 내에 골고루 공기가 공급되도록 다수의 구멍(14a)이 뚫려있다. 공기주입관(14) 윗쪽에는 지지판B(18)이 설치되어 있다.

제 2b 도는 상기 하향식여과조(11)의 사용상태 단면도 이다. 도면부호 12는 살수노즐로서 하향식여과조(11)의 상단과 일정거리를 유지하여 살수됨으로서 최대한 공기와의 접촉이 이루어지도록 한 것이다. 여과조(11)내부에는 통기성 및 통수성이 양호한 지지판(18)위에 활성화석탄(10)이 크기별로 적층되어 있다.

상기 살수노즐(12)로부터 흩뿌려진 오,폐수는 활성화석탄(10)위에 떨어져 침투통과 하면서 정화된다. 활성화석탄층(10)을 통과한 여과수(15)는 여과조의 하방에 떨어져 고이게 되며 수면(15a)은 지지판B(8)와 일정공간 즉 공기층(16)을 이루도록 유입밸브(2a)로 폐수 유입량을 조절한다.

여과조하방의 수중에 침척된 공기주입관(14)은 구멍 (14a)을 통하여 공기가 주입되어 다랴 공급됨으로서 미생물이 분해작용이 활발히 이루어지도록 한 것이다.

미설명부호 14b는 물속에서 부상하는 공기방울이다.

제 3 도는 본 발명 정화처리장치의 전체구성도 이다. 상향식 여과조(1)와 다수개의 하향식 여과조(11)가 결합하여 구성된 것으로, 작동상태를 폐수 처리순서에 따라 설명하면, 폐수유입관을 통하여 유입된 폐수는 유입밸브(2a)에 의해 유입량이 조절되어 상향식 여과조(1)의 하방으로 입수된다.

폐수중의 찌꺼기(Sludge)는 바닥에 가라앉고 점점 수위가 상승하면서 지지판(8)의 구멍(8a)을 통하여 활성화석탄층(10)과 접촉통과하면서 미생물의 분해작용에 의해 정화처리된다. 점점 더 수위가 상승하면 상향식여과조(1)의 상단 내수면(4)벽을 월류하여 집수로(6)에 고이게되고 다시 외주연(5)의 일측에 연결된 유출관A(7)를 통하여 제 1하향식여과조(11)로 이송된다.

상기 유출관A(7)를 통하여 흘러나온 오,폐수는 하향식여과조(11)의 윗쪽에 설치된 살수노즐(12)에 의해 흩뿌려져 활성화석탄층(10)을 통과하면서 미생물에 의해 다시 분해 처리된다.

한편 하방의 공기주입관(14)을 통하여 다량의 공기가 주입되어 수중에 기포를 만들어 미생물이 분해작용을 하기에 충분한 산소를 공급한다. 특히 본 발명의 하향여과조(11)의 지지판B(18)의 하방(19)에 고인 물의 수면 (15a)사이에는 약간의 공기층(16)이 형상되도록 폐수의 유입량을 조절한다.

이와같이 중간에 공기층(16)을 둠으로서 처리수가 역류되지 않도록 완충작용과 활성화석탄층(10)에 공기공급 역할을 하여 호기성균에 산소공급이 충분히 되도록 한다.

따라서 하방의 공기주입관을 통하여 계속적으로 공기가 공급되어 상승하고, 상단에서 분사되어 내려오는 폐수는 활성화석탄층(10)에서 서로 교차통과되면서 최대한 공기접촉이 이루어지도록 한다.

하향식여과조(11)의 돔형 하방(19)에는 찌꺼기배출관B(13) 및 이를 제어하는 찌꺼기배출밸브B(13a)가 있고 약간 윗쪽으로 유출관B(17) 및 유출벨브(17a)가 위치한다.

상기 유출관(17)를 통하여 유출된 처리수는 펌프(20)에 의해 다시 상승하여 살수노즐(12)에 의해 제 2의 하향식여과조(11)에 뿌려져 동일한 방법으로 정화처리된다.

상기 하향식여과조(11)는 오,폐수의 종류 폐수성질 및 여과조의 처리 효율에 따라서 다수개를 연쇄적으로 결합사용하여 완전한 오,폐수처리가 되도록 한다.

미도시된 공기주입펌프에 의하여 압축된 공기를 공기파이프 라인을 통하여 각기 분기되어 다수의 하향식여과조에 공급된다.

이와같이 구성된 본 발명 정화처리장치의 실시예에 의한 처리효과는 다음과 같다.

[표 1]

이와같은 본 정화처리장치는 구조가 간단하면서도 처리효율이 높고 오,폐수의 상태에 따라 여러개의 여과조를 연쇄적으로 연결 사용함으로서 완전한 오,폐수 처리가 가능하다.

본 발명에서 사용하는 정화용 소재(素材)인 활성화석탄은 천연의 재료인 석탄중 저품위탄(고정탄소 50∼55%)을 특수 가공하여 석탄구성 성분 중 회분을 제공하여 다공질의 탄소덩이로 단위면적당 표면적을 극대화 한 다음 특수 배양한 미생물 균주를 주입하여서 된 미생물 배양기 역활을 하는 것으로서 다음과 같은 특성을 갖는다.

① 수많은 가공이 형성되어 단위면적단 표면적이 확대되므로 오,폐수의 처리시 접촉면적이 넓어 작용효과가 빠르다.

② 원재료 석탄은 풍부한 유기물질 및 미생물 발육촉진 미네랄을 다량 함유하고 있어, 다른 소재에 비해 미생물이 생육, 번식하기에 적합한 조건을 준다.

③ 석탄은 자체 보온기능이 있어 의기 온도와 무관하게 미생물이 성장 분해작용을 하기에 훌륭한 배양기 역할을 한다.

④ 다른 소재에 비해 흡착성 매우 높다.

⑤ 천연의 유황 교환수지 기능을 갖는다.

⑥ 활발한 미생물의 분해작용으로 슬러지(Sludge)발생이 극소화되어 반영구적으로 사용이 가능하여 별도의 시설관리 인력이 필요치 않다.

⑦ 정하처리 소재를 사용후 불필요시에는 수거하여 연료로서 재사용이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 여과조(SAND, 활성탄소, 이온교환수지 등)가 해결할 수 없었던 슬러지(Sludge)막힘으로 인한 역쇄 또는 충전재의 교환, 재생 등의 난점을 근본적으로 해결하고 피처리수의 상태에 따라서 여과조 내의 활성화석탄의 배열조정 및 여과조 수의 증감을 통하여 완벽한 정화처리를 기할 수 있고 특히, 하향식 여과조내의 중간부에 공기층을 형성하므로서 호기성 미생물의 활발한 분해작용이 이루어질 수 있도록 한 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 오, 폐수의 정화처리장치에 있어서 내부에 지지판A(8)과 상단에 외주연(5)과 내주연(4) 및 집수로(6)로 구성되고 하방측벽의 유입관(2)을 통하여 폐수가 유입되어 처리되는 상향식여과조(1)와 상부에 철치된 살수노즐(12)에 의해 분사되고 내부에 지지판B(18)과 다수의 구멍(14a )이 뚫린 공기주입관(14)이 설치된 하향식 여과조(11)로 구성되고 정화소재용석탄(10)을 사용함을 특징으로 하는 정화용소재 석탄을 이용한, 오, 폐수 정화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상향식여과조(1)는 내주연(4)이 외주연(5)보다 낮고, 상기 외주연(5)의 일측벽에 유출판A(7)이 착설되며 하단이 원뿔상으로서 끝에 침전물배출관A(3)이 착설됨을 특징으로 하는 정화용소재 석탄을 이용한 오,폐수 정화장치.
3. 제 1 항에 있어서 하향식여과조(11)는 지지판(18)과 처리수면(15a)사이에 일정공기층(16)을 가지며 하단이 둥근 돔형으로서 최하단에 침적물배출관B(13)가 있고 약간 윗쪽에 유출관B(17)가 설치됨을 특징으로 하는 정화용소재 석탄을 이용한 오,폐수 정화장치.

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