KR101086158B1 - the final settling chamber with a dephosphorization part - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐수나 하수의 최종 처리수에 포함되어 있는 슬러지를 침전시켜 제거토록 한 후 방류할 수 있도록 한 최종 침전조에 관한 것으로, 특히 폐수나 하수를 생물학적 고도 처리를 통하여 영양물질까지 제거할 수 있도록 할 경우 최종 처리수에 다량 남아 있는 인(P)을 친환경적이면서 효율적이고 경제적으로 제거할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to a final sedimentation tank which allows the sludge contained in the final treated water of wastewater or sewage to be sedimented and discharged, and in particular, to remove nutrients through the advanced biological treatment of wastewater or sewage. In this case, the phosphorus (P) remaining in the final treated water can be removed in an eco-friendly, efficient and economic manner.
이를 위하여 본 발명은 현재 해양폐기물로서 버려지고 있는 패각을 수납시켜 패각여재층으로 이루어지는 탈인부를 일체로 형성시켜 정석탈인법에 의한 인의 제거 기능을 갖는 최종 침전조를 제공함으로써 폐기물의 재활용과 더불어 저렴한 유지 관리 비용으로 폐.하수를 보다 경제적으로 처리할 수 있도록 하고자 함이다.To this end, the present invention provides a final sedimentation tank having a function of removing phosphorus by the crystallization dephosphorization method by integrally forming a dephosphorization part composed of a shell filter layer by accommodating shells that are currently discarded as marine wastes, thereby reducing waste and recycling. The aim is to make wastewater and sewage more economical with maintenance costs.
패각, 침전조, 탈인 Shell, sedimentation tank, dephosphorization
Description
본 발명은 폐수나 하수의 최종 처리수에 포함되어 있는 슬러지를 침전시켜The present invention is to precipitate the sludge contained in the waste water or the final treated water of sewage
제거토록 한 후 방류할 수 있도록 한 최종 침전조에 관한 것으로, 특히 폐수나 하수를 생물학적 고도 처리를 통하여 영양물질까지 제거할 수 있도록 할 경우 최종 처리수에 다량 남아 있는 인(P)을 친환경적이면서 효율적이고 경제적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.It relates to the final sedimentation tank which can be discharged after discharge. Especially, if the wastewater or sewage can be removed through intensive biological treatment, it can be eco-friendly and efficient It can be economically removed.
최근 폐수 및 하수에는 농가에서의 농약 및 비료의 사용과 일반 가정에서의 합성세제 등의 사용으로 하천의 부영양화 현상의 원인이 되는 질소와 인이 다량 포함되어 있기 때문에 폐수나 하수 중에 포함되어 있는 질소(N)와 인(P)은 생물학적 고도처리 공정을 통하여 처리토록 하고 있는 것이다.In recent years, wastewater and sewage contain a large amount of nitrogen and phosphorus, which cause eutrophication of rivers by the use of pesticides and fertilizers in farmhouses and synthetic detergents at home. N) and phosphorus (P) are to be treated through advanced biological treatment process.
그러나 이때 질소의 대부분은 생물학적 고도처리 공정에서 90%이상이 탈질화를 통하여 제거되나 인의 경우는 30%이상의 제거가 어려운 것이다.However, most of the nitrogen is removed by denitrification in the biological advanced treatment process, but in the case of phosphorus it is difficult to remove more than 30%.
따라서 생물학적 고도처리를 통한 질소와 인의 제거를 위해서는 생물반응조를 통하여 처리된 처리수에 약품(응집제)을 첨가하여 응집 침전토록 하는 물리/화 학적 처리 공정을 추가하여 제거토록 하고 있는 것이다.Therefore, in order to remove nitrogen and phosphorus through advanced biological treatment, a chemical (coagulant) is added to the treated water through the bioreactor to add and remove the physicochemical treatment process to cause coagulation and precipitation.
그러나 이때 약품을 이용한 인의 응집 침전 제거 방식은, 약품 사용량이 많을 뿐 아니라 응집물로 이루어지는 슬러지의 양이 많이 발생되게 되는 것이다.However, in this case, the coagulation sediment removal method of phosphorus using the chemicals is not only a large amount of chemicals used, but also a large amount of sludge composed of aggregates.
따라서 이에 따른 약품 사용량 및 슬러지 처리비용이 많이 소요되어 유지, 관리에 상당한 비용이 소요되는 문제점이 있고, 또한 응집물에 의한 슬러지의 양이 많아 별도의 응집/침전조를 추가로 구비함에 따른 시설 설치 비용의 부담이 있는 것이다.Therefore, there is a problem in that a large amount of chemical consumption and sludge treatment costs are required, and thus, a considerable cost is required for maintenance and management, and a large amount of sludge due to aggregates increases the installation cost of the facility by additionally providing a separate flocculation / sedimentation tank. There is a burden.
따라서 본 발명에서는, 현재 양식장에서 발생하는 굴 및 조개류 등의 패각은 해양폐기물로 버려지고 있으나 최근 이러한 패각은 폐.하수 중의 인(P)을 제거할 수 있는 것으로 연구되어져 패각을 친환경 소재인 탈인재를 사용하여 정석탈인법에 의한 인의 제거가 가능한 최종 침전조를 제공하여 폐기물의 재활용과 더불어 저렴한 유지 관리 비용으로 폐.하수를 보다 경제적으로 처리할 수 있도록 하고자 함이다.Therefore, in the present invention, shells such as oysters and shellfish generated in aquaculture are now discarded as marine waste, but these shells have recently been studied to remove phosphorus (P) from waste and sewage. The aim is to provide a final settling tank that can remove phosphorus by the crystallization dephosphorization method so that waste and sewage can be treated more economically with low recycling cost as well as recycling of waste.
또한 상기 탈인재는 재생수조로의 이동이 용이하고 편리하게 이루어질 수 있도록 수납시켜 수회 반복 사용에 따른 반영구적 사용이 용이하고 편리하게 이루어질 수 있도록 하고자 함이다.In addition, the dephosphorization material is to be stored so that the movement to the regeneration tank can be made easily and conveniently to be made semi-permanent use easily and conveniently according to the repeated use several times.
또한 상기 최종 침전조를 이용하여 폐,하수를 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 하여 보다 안정적으로 방류수의 수질을 높일 수 있도록 하고자 함이다.In addition, by using the final sedimentation tank to be able to more efficiently treat waste, sewage is to improve the water quality of the effluent more stably.
이를 위하여 본 발명은 기존의 최종 침전조에 패각을 수납시켜 패각여재층으로 이루어지는 탈인부를 일체로 형성시킨 것이고, 상기 탈인부에는 패각이 수납되어 여재층이 형성되도록 망상 구조의 여재박스를 형성시키고, 상기 여재박스에는 호이스트를 이용하여 탈인부의 개구된 상측으로 들어올려 인양토록 하기 위한 인양수단을 형성시켜 구성토록 한 것이다.To this end, the present invention is to form a dephosphorization unit consisting of a shell filter layer by storing the shell in the existing final sedimentation tank, the shell is accommodated in the dephosphorization portion to form a filter box of the network structure to form a filter layer, The filter box is configured to form a lifting means for lifting by lifting to the open upper side of the dephosphorization portion using a hoist.
따라서 본 발명의 최종 침전조는 패각을 탈인재로 하여 패각여재층으로 이루어지는 탈인부가 일체로 형성되어 생물학적 고도 처리를 통하여도 제거되지 못한 채 처리수에 포함되어 있던 인(P)을 별도의 물리/화학적 처리 공정을 거치지 않고도 정석탈인법에 의하여 우수하게 제거할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the final sedimentation tank of the present invention is a dephosphorization part consisting of a shell filter layer using the shell as a dephosphorization material, and the phosphorus (P) contained in the treated water is not separated even through advanced biological treatment. It can be removed excellently by crystallization without going through a chemical treatment process.
또한 이러한 정석탈인법에 의한 인(P)의 제거는 슬러지를 생산하지 않으면서도 반영구적으로 처리할 수 있기 때문에, 패각을 이용한 폐기물의 재활용과 더불어 종래에 약품을 사용하여 물리/화학적으로 처리할 경우 소요되었던 약품비용이 전혀 필요치 않음은 물론 응집물로 인하여 발생되는 슬러지를 감량화시킬 수 있어 농축 슬러지의 처리 비용을 대폭 절감시킬 수 있는 것이다.In addition, since the removal of phosphorus (P) by the crystallization dephosphorization method can be treated semi-permanently without producing sludge, in addition to the recycling of the waste by using the shell, when the conventional chemical / chemical treatment using chemicals The cost of the drug was not required at all, as well as to reduce the sludge generated by the flocculation, thereby significantly reducing the treatment cost of the concentrated sludge.
따라서 폐.하수 처리를 위한 초기 시스템 설치 비용은 물론 저렴한 유지 관리 비용으로 보다 효율적이고 경제적이면서도 안정적인 방류수 수질을 유지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, the initial system installation cost for waste and sewage treatment, as well as the low maintenance cost, enable more efficient, economical and stable discharged water quality.
이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 하겠다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은 폐.하수의 생물학적 고도 처리를 통하여 처리된 처리수를 본체(10)의 유입부(11)를 통하여 유입시켜 상기 처리수에 남아 있는 슬러지는 본체(10)의 하부의 호퍼부(14)로 침전시켜 슬러지 유출부(12)를 통하여 제거할 수 있도록 되어 있고 상등수는 본체(10)의 상측에 형성된 유출부(13)를 통하여 방류시킬 수 있도록 구성된 공지의 최종 침전조에 있어서, 상 기 본체(10)의 외측으로 상기 처리수를 유입구(21)로 유입시켜 패각을 탈인재로 사용하여 충전시킨 패각여재층부(30)가 형성되어 상기 패각여재층부(30)의 통과 후 유출구(22)를 통하여 유출되면서 처리수에 남아 있는 인(P)의 제거 후 상기 본체(10)의 유입부(11)로 유입될 수 있도록 하기 위한 탈인부(20)가 일체로 형성된 것이다.As shown in Figures 1 to 4 the present invention is the sludge remaining in the treated water by flowing through the
이때 상기 탈인부(20)의 유입구(21)는 하측에 형성되고 유출구(22)는 상측에 형성되어 처리수가 탈인부(20)의 패각여재층부(30)를 하측에서 상측으로 통과되도록 하여 패각여재층부(30)을 통과하는 처리수의 흐름이 상향류식이 되도록 함으로써 처리수 중에 포함되어 있는 슬러지 및 탈인의 제거 효율을 높일 수 있도록 되어 있으며, 탈인부(20)의 하단부로는 처리수에 포함되어 있던 슬러지의 일부가 하부로 침전되어 제거토록 하기 위한 호퍼부(23)가 형성되고, 상기 호퍼부(23)에는 슬러지의 인출을 위한 개폐장치(23a)가 장착되는 것이다.In this case, the
또한 상기 패각여재층부(30)는 패각(40)이 수납되어 여재층이 형성되도록 한 여재박스(31)와 상기 여재박스(31)가 수납되도록 하기 위한 여재박스 프레임(32)으로 구성되고, 상기 여재박스 프레임(32)에는 호이스트를 이용하여 상기 탈인부(20)의 개구된 상측으로 들어올려 인양토록 하기 위한 인양수단(32a)이 형성되도록 하는 것이다.In addition, the shell
또한 상기 여재박스 프레임(32)에는 상,하로 이격 간격을 두고 상기 여재박스(31)를 다단으로 적층되게 수납시켜 다단의 패각여재층을 형성토록 하기 위한 구획칸막이(32b)가 형성되어 다단의 패각여재층을 통한 탈인의 제거 효율을 높일 수 있도록 되어 있다.In addition, the
또한 상기 여재박스(31)의 전면에는 손잡이(31a)를 형성하여 상기 패각여재층부(30)가 서랍식 개폐 구조를 갖도록 하여 사용의 편리함을 도모할 수 있도록 되어 있으며, 상측에는 호이스트를 이용한 운송의 편리함을 도모하기 위한 인양수단(31b)이 형성되고, 하측으로는 바퀴(31c)가 형성되는 것이고, 뚜껑에 의한 개폐가 가능하도록 되어 있다.In addition, by forming a
한편, 상기 여재박스(31)와 여재박스 프레임(32)의 구획칸막이(32b)는 물의 흐름을 위하여 망상 구조로 이루어지는 것임은 물론이다.On the other hand, the partition box 32b of the
또한, 상기 본체(10) 내부에는 유입부(11)와 연결되어 탈인된 처리수를 본체(10)의 중앙 하측으로 유인하여 유입토록 하기 위한 처리수 유입 유도라인(15)을 형성하여 본체(10) 내부에서 처리수의 흐름이 하향류식이 되도록 하여 체류시간 증가에 따른 반응성을 높혀 보다 우수한 처리효율을 얻을 수 있도록 되어 있다.In addition, the
또한 상기 탈인부(20)의 상측으로는 제올라이트(50)를 이온교환제로 사용하여 생물학적 고도 처리 후에도 처리수 중에 미량 잔재되어 있는 질소(N)까지도 다시 한번 제거토록 하기 위한 제올라이트 여재층부(60)를 추가로 형성시켜 방류수의 수질을 더욱 안정되게 할 수 있는 것이다.In addition, using the
이때 상기 제올라이트 여재층부(60)는 상기 패각여재층부(30)와 별도의 구성체로 형성시켜도 가능하나, 상기 패각여재층부(30)를 구성하고 있는 여재박스 프레임(32)의 상측부에 수납되는 여재박스(31)에 제올라이트(50)를 수납시켜 패각여재층부(30)와 동일하게 형성토록 하여도 가능한 것이다.In this case, the zeolite filter layer part 60 may be formed in a separate structure from the shell
한편, 본 발명의 최종 침전조의 본체(10)에는 모터(16)에 의한 작동으로 회전되는 교반시설(17)이 구비될 수 있는 것으로, 이것은 통상의 침전조에 구비될 수 있는 공지의 구성요소인 것이다.On the other hand, the
따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 최종 침전조는 생물학적 고도 처리 공정을 통하여도 대부분이 제거되지 못했던 인을 탈인부(20)를 통한 정석탈인법으로 제거토록 함으로써 인 제거를 위한 별도의 시스템 설치가 필요치 않음은 물론 정석탈인법에 의한 제거로 인 제거 시 추가로 발생되는 슬러지의 양이 없게 되는 것이다.Therefore, the final sedimentation tank of the present invention configured as described above requires a separate system for removing phosphorus by removing the phosphorus, which has not been largely removed through the biological advanced treatment process, by crystallization dephosphorization through the
이때 상기 패각을 이용한 인 제거원리는 다음과 같다.At this time, the principle of phosphorus removal using the shell is as follows.
1) 패각의 주성분 : CaCO3 1) Main ingredient of shell: CaCO 3
2) 수중에서의 인과의 반응 : CaCO3 + H2O → Ca2 + + HCO3 - + OH- 2) the number of phosphorus in the reaction: CaCO 3 + H 2 O →
3) 인 시수와의 반응 : 5Ca2 + + 3HPO4 2 - + 4OH → Ca10 ( OH ) 2 (PO 4 ) 6 + 3 H 2 O 3) reaction of the city water: 2 + 5Ca 3HPO + 4 2 - → 4OH + Ca10 (OH) 2 (
하이드록시어패타이트(결정석출) → 인 제거 Hydroxyapatite (crystallization) → phosphorus removal
또한 상기 탈인부(20)에 형성되어진 패각여재층(30)은 패각을 탈인제를 하는 여재층으로써 친환경적 처리이면서도 특히 현재 정석탈인법에서 사용되고 있는 고가의 탈인제를 사용치 않고 해양폐기물로서 버려지고 있는 패각을 이용하게 됨으로써 폐기물을 재활용할 수 있는 장점이 있는 것이다.In addition, the
또한 상기 탈인부(20)의 상측에 형성되는 제올라이트층(60)의 형성으로 생물 학적 고도 처리 후 미량 남아 있는 질소 성분까지도 추가로 제거할 수 있는 것이다.In addition, by forming the zeolite layer 60 formed on the
한편, 상기 제올라이트를 이용한 질소의 제거는 공지의 기술로서 그 원리에 대한 설명은 생략하기로 하겠다.On the other hand, the removal of nitrogen using the zeolite is a known technique will be omitted the description of the principle.
또한 이러한 여재박스 프레임(32)과 여재박스(31)에 형성되어진 인양수단(32a)(31b)으로 인하여 상기 패각여재층부(30)는 수회 사용 후 호이스트를 이용한 편리한 운송수단을 사용하여 상기 탈인부(20)로부터 재생수조로 용이하고 편리하게 이송시켜 재생토록 한 후 다시 그대로 탈인부(20)에 장착시킬 수 있게 됨으로써 패각여재층부의 재생 사용도 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.In addition, due to the lifting means (32a, 31b) formed in the
이를 위하여 본 발명의 최종 침전조에는 호이스트 등의 이송수단(1)과, 폐각 재생수조(2)와, 제올라이트 재생수조(3)가 추가로 구비되고, 본체(10)의 유출부(13)를 통하여 방류되는 방류수를 저장하기 위한 방류조(4)와 상기 방류조(4)의 전 단계에 방류수의 일부를 상기 탈인부(20)의 유입구(21)로 반송시켜 순환토록 하기 위하여 재순환펌프(6)가 형성된 재순환조(5)를 추가로 구비시켜 보다 우수한 인 제거 효율을 얻을 수 있도록 할 수 있는 것이다.To this end, the final settling tank of the present invention is further provided with a conveying means (1), such as a hoist, closed shell regeneration tank (2), zeolite regeneration tank (3), through the
이것은 다음의 실험치를 통하여 확인할 수 있는 것이다.This can be confirmed through the following experimental data.
또한 상기 패각여재층(30)에 충전시키는 패각은 입자의 크기가 작을수록 인 제거율이 높으나 관리 및 수명 등을 고려하여 4mm ~ 2mm 의 것을 충전시키는 것이다.In addition, the shell to be filled in the
이에 대한 인 제거효율은 다음의 실험치를 통하여 확인할 수 있다. Phosphorus removal efficiency can be confirmed through the following experimental values.
도 1은 본 발명의 개략적 구성도. 1 is a schematic configuration diagram of the present invention.
도 2는 본 발명에 장착된 폐각여재층부의 구성도. Figure 2 is a block diagram of the closed angle filter layer mounted on the present invention.
도 3은 본 발명의 탈인부로부터 패각여재층부를 이송수단을 사용하여 이송하는 상태의 요부도. Figure 3 is a main part of the state to transfer the shell material layer portion from the dephosphorization portion of the present invention using the transfer means.
도 4는 본 발명에 의한 처리수의 흐름도. 4 is a flow chart of the treated water according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1: 이송수단 2: 패각 재생수조1: transfer means 2: shell regeneration tank
3: 제올라이트 재생수조 4: 방류조3: zeolite regeneration tank 4: discharge tank
5: 재순환조 10: 본체 5: recirculation tank 10: main body
11; 유입부 12: 슬러지 유출부 11; Inlet 12: Sludge Outlet
13: 유출부 14: 호퍼부 13: outlet 14: hopper
15: 처리수 유입 유도라인 20: 탈인부 15: treatment water inflow line 20: dephosphorization
21: 유입구 22: 유출구21: inlet 22: outlet
23: 호퍼부 30: 패각여재층부23: hopper portion 30: shell shell layer portion
31: 여재박스 32: 여재 프레임31: Media box 32: Media frame
40: 패각 50: 제올라이트40: shell 50: zeolite
60: 제올라이트 여재층부60: zeolite filter layer part
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |