KR950005420B1 - 오수의 중수도화재이용 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

오수의 중수도화재이용 장치

제1도 본 발명의 실시예에 관한 오수의 중수도화재용이용장치를 나타낸 블록도.

제2도 제1도에 도시된 스크린을 상세히 나타낸 도면.

제3도 제1도에 도시된 관형막분리장치를 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 집수조 2 : 스트레이너

3 : 농축수저장조 4 : 조정조

5 : 처리수조 6 : 자동약품주입기

7 : 보충수 8 : 활성탄 및 안쓰라싸이트 다층여과기

9 : 역삼투압 10 : 이온교환수지장치

11 : 고가수조 12 : 관형막분리장치

13 : 스크린 14 : 관형막세척유니트

15 : 이송펌프 16 : 방류펌프

17 : 공정펌프 18 : 공급펌프

19 : 중수도공급 20 : 보일러수 및 기타공급

21 : 세척펌프 22 : 부유물질(SS) 농도측정기

23,24 : 솔레노이드 밸브 25,26 : 볼 밸브

27 : 자동온도조절장치

본 발명은 오수의 중수도화재이용장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빌딩, 아파트 등의 집단 거주지역에서 발생되는 오수(여기서 하수포함)를 관형막분리장치를 이용하여 중수도를 제조하는 중수도화재이용장치에 관한 것이다.

산업 발전은 인류의 생활을 윤택하게 하여주는 반면에 그 부산물로서 환경 오염물질을 발생하게 되지만 이제는 전세계가 한자리에 모여 뜨겁게 그 해결책을 토론 및 개선하고 있다. 상기 환경오염물질 중 수질이 오염되는경우에는 생활하수가 70-85%를 차지하게 됨에 따라 주면의 강이나 하천들은 심한 오염을 초래할 뿐만 아니라 물의 부족 현상도 매년 심각해지고 있는 설정이다.

최근, 정부에서는 상기와 같은 원인에 의해 발생되는 물의 부족을 해결키 위한 방법으로 오수로부터 중수도화하여 재이용을 여러방면으로 적극 추진하기에 이르렀다. 그러나, 종래의 오수처리방법으로서 임호프방식과 장기 폭기법으로 크게 대별되고 있는 바, 이런 방식들은 처리후 슬러지(오니)를 포함한 물을 그대로 하수관으로 방류하는 방식으로 채택하게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 상황을 감안해서 발명한 것으로, 아파트, 빌딩, 공장, 레져시설(예컨대 골프 등), 호텔 및 대중목욕탕(또는 사우나) 등에서 대량의 물을 사용한 다음 배출되는 오수를 적절한 처리장치를 거친 후 중수도로서 사용할 수 있도록 된 오수의 중수도화재이용장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오수의 중수도화재이용장치는, 오수를 저장하는 집수조(1)와 고형물질의 제거를 위한 스트레이나(2)와 이송펌프(15)를 통해 스크린(13)에서 부유물질을 제거하여 조정조(4)에 모아서 공정펌프(17)를 통해 관형막분리장치(12)를 가동시에 통과치 못한 농축수는 자동온도조절장치(27)가 부착된 조정조(4)로 되돌아오고, 원소의 수질에 따라 0.1㎛ 또는 0.01㎛의 기공(PORE SIZE)의 관형막(35)을 통과한 투과수는 자동약품주입장기(6)의 소독약제와 혼합하여 처리수조(5) 및 공급펌프(18)을 거쳐 고가수조(11)에서 자연압력에 의해 중수도를 공급토록 하며, 집수조(1)의 고형물질과 농축수저장조(3)의 부유물질은 방류펌프(16)를 통해 방류하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 실시예에 관한 오수의 중수도화재이용장치를 나타낸 것으로, 오수로부터 재이용 가능한 중수도를 얻기 위해 원수인 오수는 배관을 통해 콘크리트구조물, 철구조물, FRP 및 PE 등의 재질로 만들어진 집수조(1)에 저장되어 진다.

이때 집수조(1)는 그 내부로 거칠고 큰 고형물질이 유출되지 못하게 자체내의 중심 2/3 부근에 부식에 견디는 플라스틱 또는 스텐레스강 재질의 스트레이나(2)가 설치되어져 있다.

상기 집수조(1)를 통과한 큰 고형물질이 제거된 원수가 이송펌프(15)를 통해 스크린(13)에 공급되는데, 여기서 이송펌프(15)로 미세한 부유물질을 제거키 위해 시이브 스크린(SEIVE SCREEN : 13)가 설치되어 있음으로, 상기 부유물질을 농축수저장조(3)로 보내지는 한편 상기 스크린(13)을 통과한 원수는 조정조(4)로 보내지게 된다. 상기 시이브 스크린(13)의 간극은 보통 0.5-1.0㎛의 체형(SIEVE TYPE)을 사용하나, 다량의 부유물질이 함유된 오수는 드럼형(DRUM TYPE)을 사용할 수도 있다.

그리고, 경우에 따라 집수조(1)의 원수는 볼 밸브(25)를 통한 다음 방류펌프(16)의 작동에 의해 직접 방류하고, 상기 농축수저장조(3)의 원수도 볼 밸브(25)를 통해 방류펌프(16)로 방류한다.

상기 체형 스크린(13)의 작동은, 제2도에서 도시된 바와같이 헤드박스(HEAD BOXD : 30)에서 둑(32)을 넘어온 원수가 삼각단면으로 배열된 스크린(32) 면위에 스크린 간격에 직교하여 흘러내리게 된다. 이 스크린(32)의 간극(33)은 약 2/3 크기 이하의 것만 물과 함께 통과하고, 그 이상의 고형물(34)은 스크린(32) 상면에 남아 경사각도 및 수압에 의하여 상단부에서 탈수되고 중단부에서 2차탈수, 하단부에서 최종 탈수되어 중단부에서 내려오는 고형물(34)에 밀려서 하단부로 떨어지게 된다. 여기서 스크린(32)의 재질은 스텐레스강(예컨대 SUS304)로 두께 3mm을 사용함으로 견고하고 부식에 견디게 된다.

자동 온도조절장치(27)가 부착된 조정조(4)의 원수는 공정펌프(17)가 작동됨에 따라 관형막분리장치(12)로 보내어지게 되는데, 이는 제3도에 도시된 바와같이 관형막분리장치(12)는 고나형막(35)을 통과하지 못한 농축수는 부유물질 농도측정기(22)와 솔레노이드밸브(24)를통해 조정조(4)로 되돌아 오는 한편, 관형막(35)의 표면을 통과한 투과수는 자동약품주입기(6)의 약품과 더불어 처리수조(5)로 자동유입되어진다. 또 조정조(4)의 원수는 다른 밸브를 통한 다음 세척펌프(21)의 작동에 의해 관형막 세척유니트(14)에 공급되어지기도 한다. 상기 부유물질농도 측정기(22)를 통과한 농축수는 다른 솔레노이드밸브(23)을 통해 농축수저장조로도 보내어진다.

상기 관형막분리장치(12)에 사용되는 막(膜)은 [표 1]과 같이 다른 막과 대략적으로 비교할 수 있게 된다. 여기서 막의 형태는 보통 평막, 나선형막, 중공사막으로 사용되지만, 본 발명에서는 관형막(35)을 여러개 보아 제3도(a)에 도시된 바와 같이 사용되어진다. 이는 오수로부터의 예컨대 10개 모여진 관형 막(35)을 이용하여 제3도(c)에 도시된 바와 같이 효율적으로 재사용할 수 있다.

[표 1]

본 발명에서 사용되는 관형막(35)은 고분자물질(폴리에틸렌, 폴리프로필레와 같은 고분자 물질 : 37)와 폴리프로필레와 같은 지지대(38)로 이루어져 제3도(b)에 도시된 바와 같은 구조로 되어 있으며, 폴리에틸렌과 같은 고분자 물질의 관형막 내부에 비활성 플로오르카본(상품명은 테프론)재질(36)로 코팅을 하여 마모로 인한 수명 단축방지와 장기간 사용시 기공(PORE SIZE)의 막힘, 또는 내약품성 관형막 내부의 오염을 최소화 하기 위해 관형막의 통과유속을 5-6m/초로 난류흐름(TURBULENT FLOW)을 일으켜서 종래의 평막이나 중공사막과 비교시 수명은 2배, 유량은 5-10배 이상을 유지하게끔 된다.

한편, 상기 처리수조(5)의 물은 공급펌프(18)의 작동에 의해 고가수조(11)로 보내어서 자연압력에 의해 중수도(19)를 화장실 수세수 등으로 공급토록 되어 있다.

그리고, 제3도에 도시된 관형막분리장치(12)을 통과한 투과수가 사용 공급량보다 부족시에는 자동제어장치에 의해 시수 또는 지하수가 보충수(7)로서 처리수조(5)내로 유입해 주게 된다.

또, 칼슘이나 마그네슘과 같은 경도 성분의 제거가 요구되는 보일러수 또는 기타(20) 용도로 사용할 때에는 공급펌프(18)로 공급된 처리수조(5)의 물이 활성탄 및 안쓰라사이트 등 다층여과기(8)를 거쳐 역삼투압(9) 또는 이온교환 수지장치(10)를 통과하게 됨으로 이를 이용할 수 있다. 여기서, 활성탄이나 안쓰라사이트 여재를 이용한 다층여과기(8)는 중력시(사이폰원리 이용) 또는 압력식(하향식, 상류식)이 적용되고, 역삼투압(9)은 나선형(SPIRAL WOUND)으로 셀룰로오스 아세테이트나 폴리아마이드 등의 재질이 이용되며, 이온교환수지장치(10)는 겔형의 강산성 양이온 교환수지만을 사용하거나 또는 겔형의 양이온수지와 음이온 수지를 1:2의 비율로 사용토록 한다.

전술한 바 있는 집수조(1)의 고형물질이나 농축수저장조(3)의 부유물질은 일정량의 농도가 되면 볼 밸브(25)와 볼 밸브(26)를 이용하여 방류 펌프(16)을 가동시켜 하수관으로 방류한다. 제3도에 도시된 관형막분리장치(12)의 관형막(35)은, 장기간 사용시에 각종 이물질(무기물질, 유기물질 등)로 인하여 기공이나 관형막(35) 내부의 표면이 오염(FOULING)이 되어 투과량을 저하시키게 됨으로, 이때는 관형막세척유니트(14)를 이용하여 세척펌프(21)을 작동시켜 관형막내분 표면의 오염물질 후라싱(FLASHING) 또는 차아염소산 나트륨(NaOCl)과 같은 약품으로 세척, 제거토록 한다.

상기 관형막분리장치(12)의 투과수는 처리수조(5)와 고가수조(11)에 장시간 체류시에 미생물에 의해 오염이 될 수 있으므로 처리수조(5)로 유입되기 전에 자동주입장치(6)를 이용하여 소독약제(클로로칼키)를 주입한다.

또 제3도에 도시된 관형막분리장치(12) 가동시 발생되는 농축수가 계속 순환이 될 경우에는, 상기 조정조(4)의 부유물질 농도(SS)가 2% 내지 5%가 될때 SS농도측정기(22)는 지정된 농도이상이 되면 자동으로 솔레노이드밸브(23)가 닫히고 솔리노이드벨브(24)가 열리도록 한다. 여기서 조정조(4)는 관형막분리장치(12)에서 발생되는 농축수가 유입되면서 공기를 다량 함유시켜주며, 동절기에도 미생물의 활동을 활발하게 하기 위해 수온 20-25℃로 유지시켜 주는 자동온도 조절장치가 부착되어 있어 바이오리엑타(BIOREACTOR)의 역할을 하게 된다. 그리고 집수조(1), 농축수저장조(3) 및 조정조(4)의 원수체류시간, 원수의 수질농도에 따라 조절하여 처리토록 한다. 상기 조정조(4)에 부착된 자동온도조절장치(27)로 히타, 스립 등을 이용할 수 있다.

따라서, 수질에 대한 집수조(1)와 처리수조(5)의 분석결과는 [표 2]와 같이 나타난다.

[표 2]

※ 위의 표는 서울시 소재 반도체 회사 약 1500여명(여자 1200포함)이 24시간 가동하는 지상 7층 지하 4층의 사무실 및 복합된 건물의 오수(600-1000㎥/일)을 계절별로 분석, 통계한 1년 평균치의 일예이다(1990.5.1-1991.6.30)

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 아파트, 빌딩, 공장, 레져시설(예컨대 골프 등), 호텔 및 대중목용탕(또는 사우나) 등에서 대량의 물을 사용한 다음 배출되는 오수를 적절한 처리장치를 거친후 중수도로서 사용할 수 있도록 된 오수의 중수도화재이용장치를 제공할 수 있다.

본 발명은 상기 내용에 국한하지 않고 본 발명의 사상과 원리에 벗어남이 없이 특허청구범위의 기재된 내용에 포함되는 수정, 변형 및 개량을 이에 포함하고자 한다.

Claims (2)

1. 오수를 저장하는 집수조(1)와 고형물질의 제거를 위한 스트레이나(2)와 이송펌프(15)를 통해 스크린(13)에서 부유물질을 제거하여 조정조(4)에 모아서 공정펌프(17)를 통해 관형막분리장치(12)를 가동시에 통과치 못한 농축수는 자동온도조절장치(27)가 부착된 조정조(4)로 되돌아오고, 원수의 수질에 따라 0.1㎛ 또는 0.01㎛의 기공(PORE SIZE)의 관형막(35)을 통과한 투과수는 자동약품주입장기(6)의 소독약제와 혼합하여 처리수조(5) 및 공급펌프(18)을 거쳐 고가수조(11)에서 자연압력에 의해 중수도를 공급토록 하며, 집수조(1)의 고형물질과 농축수저장조(3)의 부유물질은 방류펌프(16)을 통해 방류하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오수의 중수도화재이용장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 처리수조(5)의 투과수를 활성탄 및 안쓰라사이트다층여과기(8)을 거쳐서 역삼투압(9) 또는 이온교환수지장치(10)를 이용하여 경도성분을 제거하여 보일러수 또는 기타용도(20)로 사용토록 한 것을 특징으로 하는 오수의 중수도화재이용장치.