KR100526175B1 - 합병정화장치 및 그 정화처리방법 - Google Patents

Abstract

개시된 합병정화장치는 수조내부를 분할하는 분해이물질걸림망이 형성되며, 복수개의 산소공급관을 구비하여 유입되는 오폐수의 슬러지를 미세 분쇄상태로 부패시키는 집수조; 복수개의 격벽에 의해 구획분리된 상태에서 산소공급관이 설치되어, 고정상 부착미생물과 부유미생물 및 산소에 의해 집수조에서 유입되는 오폐수를 정화시키는 폭기조; 복수개의 미세구멍이 형성된 슬러지제거망이 형성되며, 폭기조에서 정화된 정화수에 가열된 공기를 공급하며 원심회전하게 하여, 미생물의 생분해를 활발하게 하면서 남은 슬러지가 완전 분해 걸림되게 하는 반응활성부가 설치된 반응조; 반응조에서 정화된 정화수를 탈색 및 세정하는 여과망이 형성된 여과조; 여과조를 거친 정화수에 자외선을 방출하여 유해 미생물을 제거하는 살균기; 살균기를 거친 정화수를 집수해 외부로 배출하는 급수조를 구비한다.

이와같은 합병정화장치는, 유기물 농도가 높은 오폐수를 물리적, 생물학적인 방법으로 정화하여 오폐수를 신속하며 용이하게 정화하는 효과를 제공할 수 있다.

Description

합병정화장치 및 그 정화처리방법{Purification system and the purification treatability}

본 발명은 정화장치 및 그 정화처리방법에 관한 것으로서, 특히 일반가정 및 산업현장에서 발생되는 각종 분뇨와 오폐수를 정화하는 합병정화장치 및 그 정화처리방법에 관한 것이다.

일반적으로, 가정, 축산농가, 산업현장 등에서 발생되는 하수, 오수 및 분뇨와 같은 폐수는 많은 양의 잔존물을 함유하게 된다.

따라서, 잔존물이 포함된 폐수를 생물학적 및 화학적 산소요구량, 부유물질함량등이 환경기준치에 도달하지 않은 상태에서 배출하게 되면 토양이나 수질이 오염되게 된다.

이에 따라 폐수내의 잔존물을 별도로 분리 처리한 뒤, 폐수를 정화설비로 정화하여 하천등으로 방류함으로서 환경오염을 줄이게 된다.

그러나, 인분이나 각종 축사에서 발생되는 분뇨등을 화학약품으로 처리함으로서 수질오염과 더불어 처리비용이 많이 소요되는 문제점이 발생되고 있다.

그래서, 종래에는 활성슬러지법과 접촉산화법으로 폐수를 처리하였는 바, 활성슬러지법은 폐수에 혼합된 잔존물을 침사지에서 분리한 뒤, 하나의 반응기서 잔존물을 분리한 폐수에 공기를 불어넣어 미생물을 성장시켜 유기물덩어리로 만들어 가라앉힘으로 정화시키게 된다.

또한, 접촉산화법은 접촉조에 접촉재를 충진시켜 여상을 형성하고, 포기조의 교반에 의해 충분한 용존산소를 공급하여 접촉재에 부착된 생물막과 폐수를 반복 접촉하여 정화시키게 된다.

그러나, 종래의 폐수와 분료를 정화시키는 방법은 유기물의 농도가 소정치 이상이면 폐수 및 분뇨가 완전 정화되지 않은 채로 방류되며, 정화에 필요한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 하수, 오수 및 분료등이 섞여 유기물 농도가 높은 폐수를 신속하며 용이하게 정화시킬수 있는 합병정화장치 및 그 정화처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다.

또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 합병정화장치는, 수조내부를 분할하는 분해이물질걸림망이 형성되며, 복수개의 산소공급관을 구비하여 유입되는 오폐수의 슬러지를 미세 분쇄상태로 부패시키는 집수조와; 복수개의 격벽에 의해 구획분리된 상태에서 산소공급관이 설치되어, 호기성 및 혐기성 고정상 부착미생물과 부유미생물 및 산소에 의해 상기 집수조에서 유입되는 오폐수를 정화시키는 폭기조와; 복수개의 미세구멍이 형성된 슬러지제거망이 형성되며, 슬러지제거칩이 투입된 상태에서 상기 폭기조로 부터 유입된 정화수에 가열된 공기를 공급하며 원심회전하게 하여, 미생물의 생분해를 활발하게 하면서 정화수의 원활한 흐름에 의해 남은 슬러지가 상기 슬러지제거칩에 걸러지게 하는 반응활성부가 설치된 반응조와; 상기 반응조에서 정화된 정화수를 탈색 및 세정하는 참숫가루와 활성탄이 혼합 형성된 여과망이 구비된 여과조와; 상기 여과조를 거친 정화수에 자외선을 방출하여 유해 미생물을 제거하는 살균기와; 상기 살균기를 거친 정화수를 집수해 외부로 배출하는 급수조를 포함한다.

또한, 본 발명은 오폐수의 슬러지를 미세 분쇄상태에서 부패시키는 단계; 미세 분쇄상태에서 부패된 오폐수에 산소를 공급하며, 호기성 고정상 부착미생물 및 부유 미생물로 슬러지를 침전분해시키는 단계; 슬러지가 침전분해된 오폐수를 혐기성 고정상 부착미생물로 폭기정화시키는 단계; 폭기정화된 오폐수에 산소를 공급하며, 호기성 부유 미생물로 슬러지를 재분해 폭기정화시키는 단계; 고정상 부착미생물 및 부유 미생물에 의해 정화된 정화수에 가열공기를 공급하면서 회전시켜 호기성 미생물의 슬러지 생분해를 활발하게 하며, 슬러지제거칩을 투입하여 남은 슬러지를 제거시키는 단계; 슬러지가 제거된 정화수의 탈색 및 세정단계; 탈색 및 세정 정화된 정화수내 유해 미생물을 살균하는 단계; 유해 미생물이 살균된 정화수를 재사용하도록 외부로 배출하는 단계;를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 바람직한 일실시예에 따른 합병정화장치에 대한 전체 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 상기 합병정화장치는, 수조내부를 양측으로 구획분리하는 분해이물질걸림망(11)이 형성되며, 각각의 구획분리된 수조내부에 산소를 공급하는 산소공급관(12)이 형성된 집수조(10)와, 그 집수조(10)와 연결된 수조로서 소정위치에 이송구(22)가 형성된 복수개의 격벽(21)으로 구획분리된 폭기조(20)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 폭기조(20)와 연결되며, 반응활성부(31)가 형성된 반응조(30)와, 그 반응조(30)와 연결되며 여과망(41)이 형성된 여과조(40)가 구비되어 있다.

또한, 상기 여과조(40)에서 여과된 정화수내 유해 미생물을 살균하는 살균기(50)와, 그 살균기(50)에 의해 유해 미생물이 살균된 정화수를 외부로 배출하기 위한 급수조(60)가 구비되어 있다.

상기 집수조(10)는 슬러지 저장소(도면 미도시)에서 분뇨와 같은 슬러지가 분해된 오폐수가 유입되는 수조이다.

상기 집수조(10)에는 수조내부를 양측으로 구획분리한 상태에서 오폐수내의 슬러지를 미세하게 분쇄하는 분해이물질걸림망(11)과, 각각의 구획분리된 수조내부로 산소를 공급하는 산소공급관(23)이 설치된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 분해이물질걸림망(11)은 소정폭에 복수개의 미세구멍이 형성되어, 구획된 일측의 상기 집수조(10)에서 타측의 상기 집수조(10)로 이동시 슬러지를 미세하게 분쇄시키게 된다.

따라서, 상기 집수조(10)에 유입되는 오폐수는 상기 분해이물질걸림망(11)을 통과하면서 미세분쇄되며, 상기 산소공급관(12)에서 공급되는 산소에 의해 부패하게 된다.

상기 폭기조(20)는 상기 집수조(10)와 이송관(70)으로 연결되어 상기 집수조(10)에서 슬러지가 미세분쇄상태로 부패된 오폐수를 일차적으로 호기성 반응 및 혐기성 반응에 의해 정화하는 수조이다.

상기 폭기조(20)는 복수개의 격벽(21)에 의해 구획분리 형성되며, 상기 격벽(21)의 상부 소정위치에는 오폐수의 흐름을 위한 이송구(22)가 형성된다.

상기 격벽(21)에 의해 복수구획되는 상기 폭기조(20)는 호기성 고정상 부착미생물과 부유미생물에 의해 상기 집수조(10)에서 유입되는 오폐수를 침전 및 정화시키는 1차 침전분해조(24), 상기 1차 침전분해조(24)에서 일차적으로 침전된 오폐수를 혐기성 고정상 부착미생물로 폭기 정화시키는 2차 분해폭기조(26), 상기 2차 분해폭기조(26)에서 폭기 정화된 오폐수를 호기성 부유미생물로 정화시키는 3차 분해폭기조(27)를 포함한다.

그리고, 상기 1차 침전분해조(24) 및 상기 3차 분해폭기조(27)의 일측에는 부유미생물의 오폐수내 유기물의 생분해 효율을 높이기 위해 각각 산소를 공급하는 산소공급관(23)이 형성된다.

또한, 상기 1차 침전분해조(24)의 내부 하단부에는 고정상 부착미생물 및 부유미생물에 의해 침전되는 슬러지를 외부로 걸러내기 위한 배출깔대기(25)가 설치된다.

상기 반응조(30)는 상기 폭기조(20)에서 일차적으로 정화된 오폐수에 가열된 공기를 투입하여 미생물의 생분해 효율을 높이면서 수조내의 오폐수를 회전시켜 슬러지를 걸러내는 수조이다.

상기 반응조(30)에는 상기 폭기조(20)에서 유입된 정화수에 가열 공기를 공급하면서 회전되는 반응활성부(31)가 설치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 반응활성부(31)에는 상기 반응조(30)에 회전 가능하도록 관통 연결된 공기공급축(33)과, 상기 공기공급축(33)을 회전시키는 모터(36) 및 브로와로 가열된 공기를 상기 공기공급축(33)으로 공급하는 전열기(37)가 구비된다.

상기 공기공급축(33)은 상기 반응조(30)에 회전이 가능한 상태로 외부와 관통연결되며, 내부에는 공간부가 형성된 이중형의 통축이다.

상기 공기공급축(33)의 상기 반응조(30) 내부에 인입된 축부에는 공급되는 공기를 기포상태로 방출하기 위해 복수개의 관통공(34)이 형성된다.

또한, 상기 공기공급축(33) 외측부에는 상기 모터(36)에 의해 상기 공기공급축(33) 회전시 상기 반응조(30)내 정화수를 회전시켜 투입되는 슬러지제거칩에 슬러지가 잘 부착되게 하여 슬러지를 용이하게 걸러지게 하는 복수개의 회전날개(35)가 설치된다.

즉, 상기 공기공급축(33)은 상기 전열기(37)에 의해 가열된 공기가 기포상태로 공급되면서 회전된다.

그러면, 상기 반응조(30)내의 정화수는 가열된 공기에 의해 미생물의 생분해 활동이 활발해지며, 회전시에는 정화수가 원심회전하면서 상기 반응조(30)에 투입되는 슬러지제거칩에 미세한 슬러지가 달라붙게 된다.

또한, 상기 반응조(30) 하단에는 상기 반응활성부(31)에 의해 슬러지가 흡착된 슬러지제거칩을 걸러내도록 복수개의 미세구멍이 형성된 슬러지제거망(32)이 설치된다.

상기 여과조(40)는 상기 반응조(30)에서 여과된 정화수에서 냄새 및 잔류 유기물과 무기성분을 흡착여과하는 수조로서, 상기 여과조(40) 내부에는 참숫가루와 활성탄으로 혼합형성된 여과망(41)이 설치된다.

상기 살균기(50)는 상기 여과조(40)에서 최종적으로 여과된 정화수 내부에 존재하는 유해 미생물을 제거하기 위해 자외선을 정화수에 발산하는 것으로서, 상기 여과조(40)에서 유출되는 정화수의 이송관(70) 일측에 설치된다.

상기 급수조(60)는 상기 살균기(50)를 거친 정화수를 재활용하기 위해 모우는 통으로서, 일측에 설치된 급수펌프(61)에 의해 모아진 정화수를 외부로 배출하게 된다.

이와같이, 구성되는 실시예의 의한 합병정화장치를 이용한 오폐수의 정화처리방법을 도 1내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 집수조(10)에 슬러지 저장소(도면 미도시)에서 분뇨와 같은 슬러지가 분해된 오폐수가 유입되면, 오폐수는 상기 산소공급관(12)에서 공급되는 산소와 상기 분해이물질걸림망(11)을 통과하면서 슬러지가 미세 분쇄된 상태에서 부패하게 된다.(S1)

상기 집수조(10)에서 슬러지가 미세 분쇄상태로 부패된 오폐수는 소정높이가 되면 상기 폭기조(20)로 이송되며, 상기 폭기조(20)로 이송된 오폐수는 산소가 공급되는 수조에 호기성 부착미생물 및 부유미생물에 의해 슬러지의 침전 및 생분해되는 1차 침전분해 과정을 거치게 된다.(S2)

상기 1차 침전분해된 오폐수는 혐기성 고정상 부착미생물의 폭기로 슬러지가 재분해된 2차 분해폭기 과정을 거친다(S3).

상기 2차 분해폭기에 의해 슬러지가 재분해된 오폐수는 산소가 공급되는 상태로 호기성 부유미생물에 의해 남은 슬러지가 분해되는 3차 분해폭기 과정을 거치게 된다.(S4)

이와같이 상기 폭기조(20)에서 일차적으로 정화된 정화수는 상기 반응조(30)로 이송된다.

그러면, 상기 반응조(30)로 이송된 정화수를 상기 반응활성부(31)에서 가열공기를 투입하며 회전시키면 정화수내 호기성 부유미생물의 생분해 효율이 높아지게 된다.

이때, 상기 반응조(30)내에 슬러지제거칩을 투입하면, 상기 반응조(30)내의 정화수와 슬러지제거칩이 회전하면서 상기 슬러지제거칩에 슬러지가 달라붙게 되어 정화수내 슬러지가 완전제거된다.(S5)

여기서, 상기 반응조(30)에 투입하는 슬러지제거칩은 참나무와 대추나무 및 마사나 용암돌을 혼합한 재질의 미세한 칩을 사용한다.

이후, 상기 반응조(30)에서 정화되지 못한 냄새와 잔류 유기물 및 무기물 성분이 포함된 정화수는 상기 여과조(40) 내부에 설치된 참숫가루 및 활성탄으로 혼합 형성된 여과망(41)에 의해 제거된다.(S6)

상기 여과망(41)에 의해 냄새와 잔류 유기물 및 무기물 성분이 제거되면 정화수에 자외선을 투과하여 유해 미생물을 제거하게 된다.(S7)

이와같이, 유해 미생물까지 제거된 정화수는 상기 급수조(60)에 집수된 후 상기 급수펌프(61)에 의해 외부로 배출되어 재사용된다.(S8)

상술한 바와 같이 본 발명의 합병정화장치 및 그 정화처리방법은, 유기물 농도가 높은 오폐수를 물리적, 생물학적인 방법으로 정화하여 오폐수를 신속하며 용이하게 정화하는 효과를 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 합병정화장치의 전체단면도.

도 2는 도 1에 도시한 분해이물질걸림망의 정단면도.

도 3는 도 1에 도시한 반응조의 확대 투시도.

도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 정화처리방법의 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10:집수조 11:분해이물질걸림망

12,23:산소공급관 20:폭기조

21:격벽 22:이송구

23:산소공급관 24:1차 침전분해조

25:배출깔대기 26:2차 분해폭기조

27:3차 분해폭기조 30:반응조

31:반응활성부 32:슬러지제거망

33:공기공급축 34:관통공

35:회전날개 36:모터

37:전열기 40:여과조

41:여과망 50:살균기

60:급수조 61:급수펌프

70:이송관

Claims (8)

1. 수조내부를 분할하는 분해이물질걸림망이 형성되며, 복수개의 산소공급관을 구비하여 유입되는 오폐수의 슬러지를 미세 분쇄상태로 부패시키는 집수조와;

   복수개의 격벽에 의해 구획분리된 상태에서 산소공급관이 설치되어, 혐기성 및 호기성 고정상 부착미생물과 부유미생물 및 산소에 의해 상기 집수조에서 유입되는 오폐수를 정화시키는 폭기조와;

   복수개의 미세구멍이 형성된 슬러지제거망이 형성되며, 슬러지제거칩이 투입된 상태에서 상기 폭기조로 부터 유입된 정화수에 가열된 공기를 공급하며 원심회전하게 하여, 미생물의 생분해를 활발하게 하면서 정화수의 원활한 흐름에 의해 남은 슬러지가 상기 슬러지제거칩에 걸러지게 하는 반응활성부가 설치된 반응조와;

   상기 반응조에서 정화된 정화수를 탈색 및 세정하는 참숫가루와 활성탄이 혼합 형성된 여과망이 구비된 여과조와;

   상기 여과조를 거친 정화수에 자외선을 방출하여 유해 미생물을 제거하는 살균기; 및,

   상기 살균기를 거친 정화수를 집수해 외부로 배출하는 급수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 합병정화장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 폭기조는 고정상 부착미생물과 부유미생물에 의해 상기 집수조에서 유입되는 오폐수를 침전 및 정화시키는 1차 침전분해조, 상기 1차 침전분해조에서 일차적으로 침전된 오폐수를 고정상 부착미생물로 폭기 정화시키는 2차 분해폭기조, 상기 2차 분해폭기조에서 폭기 정화된 오폐수를 부유미생물로 정화시키는 3차 분해폭기조를 포함하는 것을 특징으로 하는 합병정화장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 1차 침전분해조 하단에는 침전되는 슬러지의 외부배출을 용이하게 하는 배출깔대기가 설치된 것을 특징으로 하는 합병정화장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 반응활성부는 상기 반응조에 회전상태로 관통 연결된 공기공급축과, 상기 공기공급축을 회전시키는 모터 및 상기 공기공급축에 가열 공기를 공급하는 전열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 합병정화장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 공기공급축의 상기 반응조 내부에 인입된 축부에는 공급되는 공기를 기포상태로 방출하기 위해 복수개의 관통공이 형성되며, 외측에는 상기 모터에 의해 상기 공기공급축 회전시 상기 반응조내 정화수를 회전시키는 복수개의 회전날개가 설치된 것을 특징으로 하는 합병정화장치.
6. 삭제
7. 오폐수의 슬러지를 미세 분쇄상태에서 부패시키는 단계;

   미세 분쇄상태에서 부패된 오폐수에 산소를 공급하며, 호기성 고정상 부착미생물 및 부유 미생물로 슬러지를 침전분해시키는 단계;

   슬러지가 침전분해된 오폐수를 혐기성 고정상 부착미생물로 폭기정화시키는 단계;

   폭기정화된 오폐수에 산소를 공급하며, 호기성 부유 미생물로 슬러지를 재분해 폭기정화시키는 단계;

   고정상 부착미생물 및 부유 미생물에 의해 정화된 정화수에 가열공기를 공급하면서 회전시켜 호기성 미생물의 슬러지 생분해를 활발하게 하며, 슬러지제거칩을 투입하여 남은 슬러지를 제거시키는 단계;

   슬러지가 제거된 정화수의 탈색 및 세정단계;

   탈색 및 세정 정화된 정화수내 유해 미생물을 살균하는 단계; 및,

   유해 미생물이 살균된 정화수를 재사용하도록 외부로 배출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정화처리방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 남은 슬러지를 제거하는 단계시 투입되는 상기 슬러지제거칩은 참나무와 대추나무 및 마사나 용암돌을 혼합형성한 미세칩인 것을 특징으로 하는 정화처리방법.