KR101336875B1 - 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유입되는 오,폐수 및 하수로부터 혐기 환경 및 호기 환경을 반복적 또는 선택적으로 조성하여 유기물의 분해와 질산화 반응 및 인 방출을 유도하도록 하고 이와 연하여 스코리아 등이 내재되는 담체를 통과시켜 흡착, 여과를 거침으로써 난분해성 유기물이 분해되도록 하여 중수로서 화장실용수, 살수용수, 조경용수 등에 재이용이 가능하도록 정화하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각각 혐기조, 무산소조, 인제거조, 폭기조 및 생물막처리조가 배치 및 구획되되, 상기 폭기조는 상기 인제거조와 구획되는 내부 구획벽의 담체가 내재된 여과챔버가 형성되고, 상기 여과챔버에는 일측 하부에 상기 폭기조와 연통하는 유입구가 형성되고, 타측 상부에는 유출구가 형성되며, 상기 생물막처리조는 생물막이 내재된 것을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템에 관한 것이다.

Description

오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템{Advanced treatment system of wastewater}

본 발명은 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템에 관한 것으로, 이를 더욱 상세히 설명하면 유입되는 오,폐수 및 하수로부터 혐기 환경 및 호기 환경을 반복적 또는 선택적으로 조성하여 유기물의 분해와 질산화 반응 및 인 방출을 유도하도록 하고 이와 연하여 스코리아 등이 내재되는 담체를 통과시켜 흡착, 여과를 거침으로써 난분해성 유기물이 분해되도록 하여 중수로서 화장실용수, 살수용수, 조경용수 등에 재이용이 가능하도록 정화하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 산업화와 생활수준의 향상으로 물수요가 급증하고 있어 물 부족현상이 심화되고 있는 상황에서 대체 수자원 확보를 위하여 우수, 생활하수, 공장폐수 등을 재이용하는 방안이 제시되고 있다. 이에 따라, 정부에서는 일정수량 이상의 물을 사용하는 건축물에는 중수도 시설을 의무적으로 도입하도록 하고 있고, 이에 중수로서 물 재이용에 관한 기술개발의 필요성이 증대되고 있는 실정이다. 여기서 중수란 종래 상수에 의해 급수되고 있는 많은 용수 중에서 반드시 음용수와 똑같은 정도의 수질을 필요로 하지 않으나, 각 용도에 적합한 수질의 물을 급수하는 것을 의미한다. 예로서 수세식 화장실용수, 살수용수, 조경용수에 대해 각각 잔류염소의 기준은 검출될 것, 0.2mg/L 이상일 것 등의 기준을 만족해야 한다. 그 외에도 외관, 탁도, BOD, 냄새, pH 에서 각 용도별로 중수수질기준이 제시되고 있다.

한편, 중수로서의 물 재이용 처리기술로는 종래기술로서는 국내 특허공개 제94-3872호 "오수의 중수도화 재이용 장치", 국내특허공개 제97-20963호 "막처리를 이용한 중수도시스템 및 그 운전방법", 국내 특허공개 제1999-33044호 "유량조정폭기조와 한외여과막방식 중수도 시스템" 등이 제시되고 있다.

이러한 종래기술로서 일 예로 생물학적 처리방법(시스템)에 대해 설명한다. 우선 하,폐수를 스크린을 거쳐 1차로 조대한 입자들을 제거한 다음, 생물학적처리조에서 유기물 등을 분해하여 각종 용도로 방류하는 기술이 보편적으로 사용된다. 여기서 생물학적 처리조는 혐기조, 무산소조, 폭기조가 일반적으로 구성되는데, 상기 혐기조내로 유입된 하,폐수는 혐기성 미생물에 의해 유기물은 메탄가스와 이산화탄소로 분해되어 제거되며, 인축적박테리아는 유기물 저장과 관련하여 인을 방출한다.

연속하여, 상기 혐기조를 거친 하,폐수는 다음 단계인 무산소조로 공급되며, 상기 무산소조에서는 탈질 미생물에 의해 아질산과 질산이 질소가스로 변환되어 제거된다. 그리고, 상기 무산소조를 거친 하,폐수는 폭기조로 유입이 되는데 이에 포함된 유기물은 상기 폭기조 내의 미생물에 의해 이산화탄소와 물로 분해되고, 암모니아성 질소는 질산화미생물에 의해 아질산이나 질산으로 질산화된다.

또한, 인축적박테리아는 축적된 유기물의 산화분해가 진행되면서 인을 과잉섭취하여 슬러지 형태로 배출되면서 인이 제거된다. 이때, 상기 폭기조내에는 브로워에 의해 공기가 계속적으로 주입되는 산기관을 저부에 배치하고, 주입되는 공기는 상기 폭기조 내의 산소농도를 유지한다.

그리고, 상기 폭기조 내에서 처리된 하,폐수는 배출관을 통하여 별도의 침전조 내로 유입되어 슬러지가 침전된 처리수 만을 재이용하도록 외부로 배출하고, 상기 침전조 내에 침전된 슬러지는 슬러저반송펌프에 의해 상기 혐기조 내로 재순환되고, 상기 폭기조 내에 침전된 슬러지는 내부순환펌프에 의하여 재순환된다.

그런데 이러한 종래기술에 의해서도 염소계 지방족 탄수화물들(CAHs) 등의 난분해성 유기물의 분해는 제대로 이루어지지 않아 중수로서 사용되더라도 잔류염소 기준 등에 부합하지 않는 문제가 있었다. 또한, 중수로서 사용된 물에 대해서 재순환에 대한 어떠한 해결책을 제시하고 있지 않아 물자원의 고갈에 따른 문제의 소지가 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유입되는 오,폐수 및 하수로부터 혐기 환경 및 호기 환경을 반복적 또는 선택적으로 조성하여 유기물의 분해와 질산화 반응 및 인 방출을 유도함과 더불어 생물막여재를 이용하여 난분해성 유기물을 제거하여 적합한 중수로서 수질을 제공함으로써, 처리수의 재순환 및 재사용을 통해 물 자원관리 측면에서 유리한 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 각각 혐기조, 무산소조, 인제거조, 폭기조 및 생물막처리조가 배치 및 구획되되, 상기 폭기조는 상기 인제거조와 구획되는 내부 구획벽의 담체가 내재된 여과챔버가 형성되고, 상기 여과챔버에는 일측 하부에 상기 폭기조와 연통하는 유입구가 형성되고, 타측 상부에는 유출구가 형성되며, 상기 생물막처리조는 생물막이 내재된 것이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 여과챔버는 중앙에 상,하를 구획하도록 담체프레임이 구성되며, 상기 담체프레임에는 담체로 스코리아가 충진됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.

하나의 예로써, 상기 여과챔버는 중앙에 상,하를 구획하도록 담체프레임이 구성되며, 상기 담체프레임에는 담체로 스코리아가 충진됨이 바람직하다. 이러한 스코리아는 다공성의 재질로 흡착에 용이하고, 다공성에 기해 미생물 생장에 용이한 조건이 부여되는 것이다.

이에 더하여 상기 담체는 토탄 100중량부에 제강슬래그 20 내지 30중량부, 물 5 내지 10중량부, 토양경화제 0.1 내지 0.5중량부로 배합된 담체볼이 더 배합됨으로써 난분해성 유기물의 분해에 조력하고, 담체에 공극을 형성토록 함으로서 담체 폐색 등을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

하나의 예로써, 상기 폭기조 하면에는 복수의 산기장치가 구성되되, 상기 산기장치는 중공의 지지대와 상기 지지대 상단부의 내주연에 회전가능하도록 구성되는 회전판과, 상기 회전판의 상면에 부착되는 스프링과, 상기 스프링에 부착되며 상기 지지대의 내주연에 위치하는 받침돌기와 상기 받침돌기와 일체로 형성되며 그 외주연에 나선형홈이 구성되며 직경이 커지는 형상의 머리를 형성하는 회전구로 구성됨이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 생물막처리조는 상기 생물막이 내재되는 생물막프레임과, 상기 생물막프레임이 상,하로 슬라이드 될 수 있도록 가이드레일이 형성되며, 하부에는 산기관이 구성됨이 특징이다.

하나의 예로써, 상기 생물막처리조에서 처리된 처리수는 인공연못을 포함한 이용수단으로 유입되어 재이용되되, 상기 인공연못은 인공수조와, 생물막처리조와 연통하여 상기 인공수조로 처리수를 유입하는 유입관과, 상기 인공수조 내부에 구성되며 상부에 상기 유입관과 내부에서 연통하는 저장공간을 형성하며 상기 저장공간을 월류하는 처리수가 낙하할 수 있도록 낙하면이 외부에 노출되는 인공폭포와, 상기 인공수조 하면에서 상기 저장조와 연통하는 배출관과, 상기 배출관에 착탈이 가능하도록 체결되어 인공수조 내부에 구성되는 수위조절관과, 상기 수위조절관을 둘러싸면서 상기 수위조절관보다 작은 높이로 형성되는 청소관이 구성됨이 특징이다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 유입되는 오,폐수 및 하수로부터 혐기 환경 및 호기 환경을 반복적 또는 선택적으로 조성하여 유기물의 분해와 질산화 반응 및 인 방출을 유도함과 더불어 생물막여재를 이용하여 난분해성 유기물의 경우에도 정화가 가능하도록 함으로써 적합한 중수로서 수질을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 용도에 적합하게 기능적으로 처리수를 중수로서 사용하고 재순환, 재사용이 가능하여 물 자원관리 측면에 유리한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템의 개략적 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템의 작동상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템을 나타내는 측단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기조를 나타내는 측단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생물막처리조를 나타내는 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공연못을 나타내는 측단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 독립형 전원관리부의 개략적 구성도.

이하 본 발명을 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템의 개략적 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템을 나타내는 측단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 폭기조를 나타내는 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생물막처리조를 나타내는 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공연못을 나타내는 측단면도이다. 한편, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 독립형 전원관리부의 개략적 구성도이다.

본 발명의 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 오,폐수 또는 하수가 최초로 유입되는 혐기조(100)와, 상기 혐기조(100)와 연통하며 혐기조(100)로부터 처리되는 처리수가 유입되어 상기 혐기조(100)와 더불어 혐기 환경을 조성하기 위한 무산소조(200)와, 슬러지에 포함된 인을 제거하기 위한 인제거조(300)와, 상기 무산소조(200)와 연통하여 반복적 또는 선택적으로 상기 무산소조(200)와 순환하며 호기 환경을 조성하기 위한 폭기조(400) 및 상기 폭기조(400)와 연통하며 내부에 착탈이 가능한 생물막이 구성된 생물막 처리조(500)를 포함하며, 이에 더하여 상기 생물막 처리조(500)와 연통하여 생물막 처리조(500)로부터 정화된 처리수를 중수로서 이용하기 위한 이용수단(600)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 유입되는 오,폐수 및 하수가 상기 혐기조(100) 및 무산소조(200)에서 인이 방출과 함께 질산성 질소를 질소가스로 탈질 작용이 이루어지도록 유입 오,폐수 및 하수에 대한 전처리를 수행하게 되며, 상기 혐기조(100) 및 무산소조(200)에서 전처리된 오,폐수 및 하수는 상기 폭기조(400)에서 호기 환경 하에 유기물을 분해하고, 이와 동시에 여과챔버(430)를 통해 난분해성 유기물을 1차적으로 분해함으로써 중수로서 적합한 수질로 정화를 시킨다. 또한, 최종적으로 상기 폭기조(400)에서 처리되는 처리수는 상기 생물막 처리조(500)로 유입되어 생물막(510)에 의해 2차적으로 유기물을 분해하도록 처리하는 바, 이러한 처리수를 인공연못(310) 등을 포함한 이용수단(300)에 이용하도록 함으로써 오,폐수 및 하수의 중수로서 재활용을 돕는 시스템에 관한 것이다.

여기서 "생물막 여재"라 함은 오,폐수 및 하수의 생물학적 처리가 가능하도록 하는 부재를 정의하는 것으로, 상기 생물막처리조(500)의 생물막(510)과 여과챔버(430)의 담채(433)가 생물막 여재에 해당한다. 또한, 상기 "오,폐수 및 하수"라 함은 우수, 생활오수 및 빌딩오수 등은 물론 공장, 축사, 돈사 등의 폐수를 포함하는 광범위한 개념이다. 이러한 오,폐수 및 하수에는 각종 유기물, 고형물이 포함되어 있으며, 특히 난분해성 유기물이 포함되는 경우에는 이에 대한 처리가 용이하지 않은 바, 본 발명에서는 생물막 여재를 이용하여 난분해성 유기물을 분해함으로써 중수로서 수질기준에 적합한 처리수를 제공하도록 하는 것이다.

이에 더하여 상기 이용수단(600)에는 필요에 따라 선택적으로 독립형 전원관리부(800)에 의해 주전원에 보조적으로 또는 주전원 대신 태양광 등을 이용하도록 함으로써 지역적 여건의 고려 없이 시스템을 운용할 수 있고, 에너지를 절약할 수 있도록 하는 것이다.

이하에서는 본 발명의 구성들에 대해 도 2 내지 도 7을 참조하여 그 실시 예와 함께 설명한다.

상기 혐기조(100) 및 무산소조(200)는 혐기 조건을 조성하기 위한 구성으로 교반 수단이 구성되는 바, 일 예로써 도 2에 도시된 바와 같이 수중 펌프가 제시될 수 있으며, 바람직하게는 도면에 도시된 바 없으나, 자체적인 교반과 동시에 액이송이 가능하도록 구성된 교반/액이송 장치를 구비하도록 하고, 상기 무산소조(200)에서는 상기 교반/액이송 장치가 혐기조(100)로부터 액이송과 동시에 교반이 되도록 함으로서 탈질 반응을 촉진하도록 함이 타당하다.

뿐만 아니라, 도면에 도시된 바 없으나, 상기 혐기조(100)와 무산소조(200) 간에 MLSS(mixed liquor suspended solid)의 순환이 이루어질 수 있도록 각 조 간에 순환수단이 구성될 수 있는 바, 상기 순환수단은 유입(액이송)수단으로 앞서 설명한 교반/액이송 장치가 그 기능을 수행할 수 있으며, 이에 더하여 각 조 간에 액 반송을 위한 반송수단이 더 구성될 수 있다.

이러한 교반/액이송 장치의 작용에 의해 상기 혐기조(100)에서 상기 무산소조(200)로 액이송을 함과 동시에 상기 무산소조(200)에서는 원활한 슬러지 교반을 위해 교반 작용을 하게 되는 바, 이러한 교반 작용에 기해 유기물과 미생물의 접촉 기회를 상승시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상술한 혐기조(100)와 무산소조(200)의 상호 작용을 설명하면,

먼저, 오,폐수 및 하수는 연속적 또는 간헐적으로 상기 혐기조(100)로 유입되는데, 혐기 환경이 유지되는 상기 혐기조(100)에서 수용된 상기 오,폐수 및 하수가 반응하여 인 방출의 유도와 함께 유기물을 제거하게 된다.

그 다음으로 상기 혐기조(100)의 반응액은 펌프 또는 앞서 설명한 교반/액이송 장치 등에 의해 무산소조(200)로 액이송 또는 액이송과 동시에 상기 무산소조(200)에서 교반이 이루어질 수 있다. 물론 이 경우 선택적으로 액이송 없이 교반 작용만도 가능한 것이다. 이렇게 됨으로써 상기 무산소조(200)에서는 혐기조(100)와 연통되어 상기 혐기조(100)로부터 오,폐수 및 하수에 포함된 유기물이 단계적 또는 연속적으로 유입되어 오,폐수 및 하수 내의 질산성 질소를 탈질(NO3 → N2)시키게 되는 것이다.

또한 앞서 설명한 바와 같이 필요에 따라 선택적으로 상기 무산소조(200)의 처리수는 상기 혐기조(100)로 반송수단(미도시)에 의해 반송될 수 있으며, 상기 혐기조(100)에서는 상기 무산소조(200)로부터 반송되는 유기물에 의해 인 제거 미생물의 VFAs의 흡수를 통한 인 방출이 더욱 활성화 되도록 하는 것이다.

한편, 상기 폭기조(400)는 상기 무산소조(200)와 연통되어 무산소조(200)에서 탈질 반응 등이 이루어진 처리수가 유입되는 것으로, 도 3에 제시하고 있는 바와 같이 내부 구획벽(471, 472, 473)에 의해 상기 혐기조(100), 무산소조(200) 및 생물막처리조(500) 등과 각각 구획되어 있되, 상기 폭기조(400)에는 그 하부에 산기관(421)이 구성되며 생물막처리조(500)와 구획되는 내부 구획벽(473)의 상부에는 여과챔버(430)가 구성된다.

그리고, 상기 폭기조(400)에는 하부에 구성된 산기관(421)의 폭기 작용에 의해 호기 환경이 조성됨으로써 유기물의 분해가 이루어지게 되고, 질산화 반응(NH3 → NO3)이 진행되는 것이다.

또한, 도면에 도시된 바 없으나, 상기 폭기조(400)와 상기 무산소조(200) 간에도 상기 혐기조(100)와 무산소조(200)와 마찬가지로 수중 펌프 또는 교반/액이송 장치는 물론 반송수단이 구비되어 액순환과 함께 MLSS의 순환이 이루어지게 된다. 이에 따라 상기 혐기조(100) 및 무산소조(200)에 의한 혐기 반응에 의해 방출된 인이 인 제거 미생물에 의한 인 흡수가 발생하게 되며, 이렇게 흡수된 인은 이하에서 설명하는 인제거조(300)를 통해 제거된다.

한편, 상기 폭기조(400)에서 유기물이 분해된 물은 여과챔버(430)를 통과하게 되는데, 상기 여과챔버(430)는 내부구획벽(273)의 후면(생물막처리조(500)와 접하는 면)에 구성되는 것으로, 하부에 유입구(431)가 구성되어 폭기조(400)를 거친 물이 상기 유입구(431)를 통해 유입이 되도록 하는 것이다. 상기 유입구(431)는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 내부구획벽(273)에 구성된다. 이러한 구성을 위해 상기 내부구획벽(273)은 폭기조(400)와 생물막처리조(500)를 완전히 차단하는 구조로 형성되어 폭기조(400)를 통과한 물은 상기 유입구(431)로 유입이 되도록 하여야 한다. 상기 유입구(431)로 유입된 물은 상기 여과챔버(430)의 하방향에서 상방향으로 유동하되 담체(433)를 통과하도록 함으로써 흡착, 여과 등에 의해 유기물, 고형물 등이 걸러지도록 하며, 특히 난분해성 유기물이 걸러지도록 하는 것이다.

이렇게 담체(433)를 통과한 물이 여과챔버(430) 상부에 구성된 유출구(432)를 통해 생물막처리조(500)로 유동토록 하는 것이다. 상기 담체(433)는 상기 여과챔버(430)의 중앙에 상,하를 구획하도록 구성되는데, 이를 더욱 상세히 설명하면 상기 여과챔버(430)에는 중앙에 상,하를 구획하도록 담체프레임(434)이 구성되며, 상기 담체프레임(434)에는 담체(433)로 스코리아(scoria)(433-1)가 충진됨이 타당하다. 이러한 스코리아는 다공성의 재질로 흡착에 용이하고, 다공성에 기해 미생물 생장에 용이한 조건이 부여되는 것이다.

상기 스코리아(433-1)는 화산 분출물 (volcanic products)의 한 종류이다. 우리나라 제주도에도 화산 분출물로서 일명 송이라고 부르는 스코리아가 많이 있다. 제주도의 스코리아는 화산암, 화산모래, 기타 화산회 등이 혼합되어 있는 화산 암재이다. 스코리아의 구성성분은 전체의 약 75%가 산화규소 (SiO₂), 산화알류미늄 (Al₂O₃) 및 산화철 (Fe₂O₃)이며 이외에 산화칼슘 (CaO), 산화마그네슘 (MgO), 산화칼륨 (K ₂O), 산화나트륨 (Na₂O) 및 산화니켈 (TiO₂) 등으로 이루어져 있다. 스코리아의 형태는 다공질이며, 비표면적이 100m₂/g 내외로 비교적 크기 때문에 미생물이 성장하는데 좋은 환경을 제공한다. 또한, 스코리아는 물리화학적 및 생물학적으로 안정하고 기계적 강도와 내구성이 크며, 천연의 재료를 채취하여 사용할 수 있는 경제적인 장점이 있다. 즉 담체로서 스코리아(433-1)를 사용함에 따라 유기물의 흡착에 의한 거름이 가능하게 되며 스코리아(433-1)의 다공성 재질에 의해 미생물의 생장환경을 조성할 수 있어 생물학적 분해가 가능하게 되는 것이다.

또한, 스코리아(433-1)는 pH가 6 내지 7정도로서 pH 상승을 적정선에서 억제함에 특징이 있다. 즉 물의 정화과정에서 과도한 pH 상승은 미생물의 비활성화 등을 초래하여 정화효율을 저하시킬 수 있고 중수로서 방류할 시에도 pH기준을 만족해야 하므로 본 발명과 같이 담체로서 스코리아(433-1)를 사용함으로써 pH 상승을 적정선에서 억제할 수 있는 것이다.

이에 더하여 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 담체(433)로 스코리아(433-1)와 함께 담체볼(433-2)이 더 사용되는 예를 제시한다.

여기서 담체볼(433-2)은 토탄 100중량부에 제강슬래그 20 내지 30중량부, 물 5 내지 10중량부, 토양경화제 0.1 내지 0.5중량부로 배합되어 볼 형상을 갖게됨을 특징으로 한다. 즉 상기 담체볼(433-2)은 토탄, 제강슬래그, 물, 토양경화제를 배합하여 소성단계를 거침으로써 일정한 입자를 형성하는 구 형상으로 제조되는 것이다.

상기 제강슬래그는 전로슬래그와 전기로슬래그로 나눌 수 있는데, 전로슬래그는 원강석을 녹여서 제조할 때 나오는 슬래그로, 고철을 녹일 때 나오는 전기로 슬래그와는 달리 성상이 균일하며 철의 함유량이 높아 철의 산화를 통한 CAHs의 직접 환원이나 수소 이온의 환원을 기대할 수 있다. 제강슬래그는 본질적으로 철보다 가벼운 것이 비중 차에 의해 분리된 것이므로 중금속을 거의 함유하지 않고 있어 환경유해성이 낮다.

상기 토탄은 이끼류, 갈대, 사초 등의 화본과 식물이나, 소나무, 자작나무 등의 수목질의 유체가 분지에 두껍게 퇴적하여 물의 존재하에서 균류 등의 생물화학적인 변화를 받아 분해, 변질된 것으로 이탄이라고도 한다. 토탄은 넓은 의미로는 석탄의 한 종류에 포함되지만 일반적으로 석탄과는 구별된다. 토탄은 석탄처럼 지하에 매몰된 수목질이 오랜 세월 동안에 지압과 지열작용을 받아 생선된 것과 달리 식물의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스 등이 주로 지표에서 분해작용으로 형성된 것이다. 본 발명에서는 토탄은 모든 종류의 토탄을 포함하되, 툰드라이탄, 초탄, 목질이탄 등 그 종류를 한정하는 것은 아니다.

이렇게 상기 담체볼(433-2)은 제강슬래그와 토탄을 주성분으로 하여 난분해성 물질로써 염소계 지방족 탄수화물들(CAHs)을 환원시켜 탈염반응(Dechlorination)을 유도하게 되는 것이다. 즉 전 처리로서 폭기조(400)에서 호기성 환경 하에서 유기물을 분해하고, 또 다른 담체로서 스코리아(433-1)에 의해 흡착 등을 통해 유기물을 분해하나, 이 경우에도 난분해성 물질로써 염소계 지방족 탄수화물들(CAHs)은 그대로 처리된 물과 함께 방류될 수 있기 때문에, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 여과챔버(430)에는 담체(433)로 스코리아(433-1)와 담체볼(433-2)를 혼합하여 사용함으로써 분해성 및 난분해성 유기물을 제거하도록 하는 것이다.

특히 상기 담체볼(433-2)은 상기 제강슬래그 및 토탄에 물, 토양경화제를 적정 배합하여 소성시킴에 의해 볼형태로 제공됨에 따라 스코리아(433-1)가 오랜 시간 반응으로 인한 미생물 번식으로 공극률이 저하되는 것을 방지하여 여과챔버(430)에서 유체의 흐름이 저하되는 것을 방지함으로써 wall effect(벽을 타고 물이 흐르는 것)를 제어하게 되는 것이다. 즉 볼 형태의 담체볼(433-2)에 의해 담체(433)에 적정의 공극이 형성되도록 하여 유기물 제거효율이 저하되거나 폐색을 방지하게 되는 것이다.

이렇게 상기 담체볼(433-2)은 상기 제강슬래그 및 상기 토탄을 혼합하여 볼 형태로 제작함에 있어 적정 배합비를 제시하고 있는 바, 그 배합비는 토탄 100중량부에 제강슬래그 20 내지 30중량부로 한정하는 것이 타당하다. 제강슬래그의 배합비율이 30중량부를 초과하는 경우 pH가 7.5이상으로 되어 약알칼리성이 됨에 따라 미생물의 생장에 적합한 환경이 제공되지 않으며, 20중량부미만의 경우는 염소계 지방족 탄수화물의 제거율이 떨어지게 되는 것이다.

한편 본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 폭기조(400) 하면에 복수의 산기장치(480)가 구성되도록 할 수 있다.

상기 산기장치(480)는 중공의 지지대(481)와 상기 지지대(481) 상단부의 내주연에 회전가능하도록 구성되는 회전판(482)과, 상기 회전판(482)의 상면에 부착되는 스프링(483)과, 상기 스프링(483)에 부착되며 상기 지지대(481)의 내주연에 위치하는 받침돌기(484-1)와 상기 받침돌기(484-1)와 일체로 형성되며 그 외주연에 나선형홈(484-2)이 구성되며, 직경이 커지는 형상의 머리(484-4)를 형성하는 회전구(484)로 구성된다.

상기 지지대(481)는 상기 폭기조(400)의 하면에 구성되는 것으로 중공을 형성하도록 하여 내주연에 회전이 가능하도록 회전판(482)이 구성되고, 회전판(482)의 상면에 스프링(483)을 매개로 회전구(484)가 진동 및 회전이 가능하도록 체결되는 것이다.

이러한 구성에 의한 상기 산기장치(480)는 상기 산기관(421)의 상부에 상기 머리(484-4)가 위치하도록 구성되어야 하는데, 이는 상기 산기관(421)으로부터 분사되는 공기가 상기 머리(484-4)를 타격함으로써, 스프링(483) 및 나선형홈(484-2)의 구성에 의해 폭기조(400) 내부의 물은 진동에너지와 회전에너지가 부가된다. 즉 이러한 에너지가 부가됨에 의해 폭기된 공기(산소)는 폭기조(400)에 저장된 물에 용존률이 높아지게 되며 이러한 높은 용존률은 결국 호기성 미생물을 활성화하여 유기물의 분해효율을 증가시킬 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 상기 산기관(421)과 별도로 산기장치(480)를 더 구성함에 의해 전기 사용량을 증가시키지 않으면서도 물리적으로 용존율을 높일 수 있어 에너지면에서 친환경적인 작용이 가능하게 되는 것이다. 또한, 상기 산기장치(480)에 의해 부가되는 진동에너지는 박테리아 등에 대해서는 비활성화 시키는 측면도 있어 살균의 효과도 동시에 득할 수 있다.

한편, 상기 생물막처리조(500)는 상기 여과챔버(430)에 의해 상기 폭기조(400)와 연통되어 상기 폭기조(400)로부터 1차적으로 유기물 및 고형물이 제거된 처리수가 유입되며, 내재된 생물막(510)을 통해 오,폐수에 대하여 생물학적 처리를 함으로써 최종적으로 오,폐수 및 하수를 정화하는 구성이다.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 생물막(510)은 상기 생물막처리조(500)에서 착,탈 및 높이조절이 가능하도록 구성됨으로써 생물막(510)의 교체 및 청소시 생물막처리조(500)로부터 용이하게 착,탈이 가능하도록 하며, 생물막처리조(500)로 유입되는 오,폐수 및 하수의 유량에 따라 생물막(510)의 장착높이를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해서 상기 생물막(510)에는 상기 생물막(510)이 외부로 노출이 되도록 외곽을 감싸는 생물막프레임(530)이 구성되고, 상기 생물막프레임(530)이 그내주연에 접하면서 상,하로 슬라이드 될 수 있도록 가이드레일(540)이 구성된다.

이렇게 구성됨에 의해 상기 생물막프레임(530)을 상기 가이드레일(540)에서 슬라이드 시킴으로써 상,하로 설치높이가 조절되며, 필요 시 탈착이 용이하게 되는 것이다. 상기 생물막프레임(530)을 상,하로 슬라이드 시키는 구성은 도면에 도시된 바는 없으나, 상기 생물막프레임(530) 상부에 줄을 달아 줄을 당기고 놓아주는 방법으로 상기 가이드레일(140) 상에서 슬라이드 시킬 수 있게 되는 것이다. 이러한 생물막처리조(500)에 의해 오,폐수 및 하수는 2차적으로 유기물이 분해되도록 하는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 앞서 설명한 폭기조(400)에서 인 제거 미생물에 의해 흡수된 인을 제거하기 위한 인제거조(300)를 포함한다.

즉, 상기 폭기조(400)에서 슬러지 형태로 포함된 인은 오,폐수의 이송 과정에 따라 최종적으로 상기 생물막처리조(500)로 이송하게 되는데, 이렇게 이송된 슬러지는 상기 생물막처리조(500)에 구비되는 수중펌프를 포함한 반송수단에 의해 상기 인제거조(300) 물과 함께 반송되어 슬러지에 포함된 인을 회수 및 제거하게 된다.

여기서, 상기 인제거조(300)의 인 회수 및 제거 공정은 응집제를 이용하여 인을 고형물질화시킨 후, 용출물질을 이용하여 상기 고형물질로부터 응집제와 인을 분리 및 회수하거나, 흡착제를 이용하여 인을 흡착한 후, 인 탈착물질을 통해 인을 탈착하여 회수하는 물리화학적 공정을 포함하여 공지된 기술을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편 상기에서 설명한 구성들에 의해 정화가 된 처리수는 중수로서 다양한 용도의 이용수단(600)에 사용될 수 있는 바, 도 6에서는 그 일 예로 인공연못(610)을 제시한다.

상기 인공연못(610)은 내부에 공간이 형성되어 처리수가 저장되도록 함으로써 인공적인 연못이 구성되도록 하는 인공수조(611)가 구성된다. 상기 인공수조(611)는 그 형상을 한정하지 않으며 설치되는 장소에 따라 선택적으로 고려될 수 있다.

상기 인공수조(611)의 내부에는 상기 생물막처리조(500)와 연통하여 상기 인공수조(611)로 생물막처리조(500)로부터 처리수를 유입시키는 유입관(612)이 구성된다. 상기 유입관(612)을 통해 생물막처리조(500)로부터 처리수의 유입은 도면에 도시된 바는 없으나 펌프의 작용에 기해 가능하게 되는 것이다. 상기 유입관(612)은 상기 인공수조(611)의 높이보다 높게 설치되어 인공폭포(613)와 연통하도록 구성된다. 상기 인공폭포(613)는 상부에 상기 유입관(612)과 연통하는 저장공간(613-1)이 구성되고, 상기 저장공간(613-1)을 월류하는 처리수가 낙하할 수 있도록 낙하면(613-2)이 외부에 노출되도록 구성된다. 즉 유입관(612)으로 유입된 처리수는 저장공간(613-1)에 저장되다가 저장공간(613-1)으로부터 월류되는 처리수는 상기 낙하면(613-2)으로 자유낙하 됨으로써 인공적인 폭포를 구성하게 되는 것이다.

한편 상기 인공수조(611)에 저장되는 물은 일정 수위를 초과하는 경우에 다시 생물막처리조(500)로 배출되도록 함으로써 사용되는 처리수는 순환과정을 거치도록 할 수 있다. 이를 위해서 상기 인공수조(611) 하면에는 상기 생물막처리조(500)와 연통하는 배출관(614)이 구성되고, 상기 배출관(614)과 상기 인공수조(611) 내부에서 착탈이 가능하도록 체결되는 수위조절관(615)이 구성된다.

상기 수위조절관(615)은 상기 배출관(614)과 나사결합 등에 의해 착,탈이 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 인공수조(611)의 하면에 구성되며 상기 수위조절관(615)을 둘러싸면서 상기 수위조절관(615)보다 낮은 높이로 형성되는 청소관(616)이 구성되어야 하는데, 상기 청소관(616)은 상기 수위조절관(615) 보다 직경이 크게 형성되며 상기 수위조절관(615)을 둘러싸도록 구성됨과 동시에 상기 수위조절관(615)의 높이보다 낮게 형성됨에 특징이 있는 것이다.

상기 배출관(614), 수위조절관(615) 및 청소관(616)을 구성함으로써 수위조절관(615)의 높이를 월류하는 물은 수위조절관(615)을 통해 상기 생물막처리조(500)로 배출되도록 하여 수위조절관(615)에 의해 인공수조(611)의 수위가 조절되도록 하며, 인공수조(611)에 침적된 이물질 등을 청소할 필요가 있는 경우 상기 수위조절관(615)을 상기 배출관(614)으로부터 분리시킴으로써 상기 인공수조(611)의 물은 상기 청소관(616)을 통해 상기 배출관(614)으로 배출되며 인공수조(611)의 수위는 상기 청소관(616)의 높이로 조절이 되는 것이다.

이렇게 수위를 낮추어 인공수조(611)를 청소하고, 다시 수위조절관(615)을 상기 배출관(614)에 체결시킴으로써 인공수조(611)는 원 수위를 유지하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 독립형 전원관리부(800)가 구성되어 태양광, 풍력 등을 주전원에 보조 또는 주전원에 대체로서 사용될 수 있도록 하여 도서지역 등 지역적 여건에 구애됨이 없이 사용될 수 있도록 하고, 에너지를 절약할 수 있도록 하여 친환경적으로 물을 재이용할 수 있게 한다.

상기 독립형 전원관리부(800)는 도 7에 도시된 바와 같이 주전원부(810), 바람에 의해 전력이 생성되는 풍력 발전기 및 태양광에 의해 전력이 생성되는 태양광 발전기를 포함하는 보조전원부(820), 상기 보조전원부(820)로부터 생성되는 전력이 축전되는 배터리부(830), 상기 배터리부(830)의 충전 및 방전을 제어하는 충방전 컨트롤러(840), 및 상기 충방전 컨트롤러(840) 및 주전원부(810)와 연결되고, 상기 충방전 컨트롤러(840)로부터 전달되는 보조전원 및 주전원의 공급량을 조절하는 제어부(850)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 상기 독립형 전원관리부(800)는 독립 전원이 요구되는 펌프, 브로워 등에 전원을 공급하기 위한 구성으로, 더욱 상세하게는 풍력 발전기와 태양광 발전기를 활용한 복합 하이브리드 발전 시스템을 소형으로 구축하고, 주전원의 단전 상황 또는 대체 상황에서 자동으로 안정적인 전원을 공급할 수 있는 복합발전을 위한 구성이다.

상기 주전원부(810)는 독립 전원이 요구되는 펌프, 브로워 등에 전원을 공급하기 위한 통상의 전기제공시스템을 말한다.

한편 상기 보조전원부(820)에서 생성되는 전력은 상기 주전원과의 조합 또는 대체로 펌프, 브로워 등의 부하로 공급될 수 있다. 다시 말해 상기 보조전원부(820)는 바람에 의해 전력이 생성되는 풍력 발전기 및 태양광에 의해 전력이 생성되는 태양광 발전기를 포함하여 구성되는 복합 하이브리드 발전을 구축하고, 상기 풍력 발전기와 태양광 발전기로부터 생성되는 전력은 펌프, 브로워 등의 부하에 대해 보조전원 또는 대체전원으로 사용될 수 있다.

이렇게 상기 보조전원부(820)로부터 생성되는 전력은 배처리부(830)로 축전된다. 상기 배터리부(830)는 충방전 컨트롤러(840)와 연결되고, 상기 배터리부(830)에 축전되는 보조전원의 전력은 상기 충방전 컨트롤러(840)의 제어에 의해 실시간으로 충전 및 방전된다. 여기에서 상기 충방전 컨트롤러(840)는 풍력 발전이나 태양광 발전 등과 같은 청정 에너지로부터 상호 단점을 보완하여 에너지를 상기 배터리부(830)에 축전함으로써 필요한 부하에 전원을 공급하게 된다. 예를 들면 풍력 발전의 경우 24시간 발전 가능하나, 출력 변동이 심하고 풍속의 경우 여름에는 낮고 겨울에는 높은 경향이 있다. 반면 태양광 발전은 태양이 있는 낮 시간에만 발전 가능하며 일사량은 풍력과 달리 여름이 많고 겨울에는 적은 경향이 있다.

이와 같이 일몰, 일출에 따라 또는 계절에 따라 상호 발전되는 발전량이 상이한 전력들을 상기 충방전 컨트롤러(840)를 통해 일괄적으로 상기 배터리부(830)로 축전한다.

또한 상기 충방전 컨트롤러(840)에 더하여 전원가공부(850), 과충전 방지부(860) 및 역전압 방지부(870)를 포함할 수 있다. 상기 전원가공부(850)는 상기 보조전원부(820)로부터 상기 배터리부(830)에 축전되는 전력을 부하의 사용 전압에 대응하도록 가공한다.

즉, 상기 전원가공부(850)는 상기 배터리부(830)에 축전된 전력을 부하의 사용 전압에 적합한 전원으로 출력되도록 하며, 이를 위해 인버터 또는 컨버터와 같은 변환기가 포함될 수 있다. 상기 과충전 방지부(860)는 상기 보조전원부(820)으로부터 배터리부(830)에 축전되는 전력의 과충전을 방지함으로써 상기 배터리부(830)의 수명을 연장시킨다.

또한 상기 역전압 방지부(820)는 상기 보조전원부(820)을 통해 발전되는 전력의 역전압을 차단하여 상기 충방전 컨트롤러(840)와 연결되는 배터리부(830) 및 펌프, 브로워 등의 부하를 보호한다.

상기 제어부(850)는 상기 충방전 컨트롤러(840) 및 주전원부(810) 등과 연결되고, 펌프, 브로워 등 부하로 공급되는 주전원에 대한 실시간 감시를 수행하며 상기 주전원에 대한 단전 상황을 파악하게 되며, 상기 충방전 컨트롤러(840)로부터 전달되는 보조전원 및 주전원의 공급량을 조절 등에 의해 보조전원을 주전원에 보조적으로 또는 주전원에 대체로 부하에 공급하도록 하는 것이다.

이하 도 2를 참조하여 본 발명의 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템에 있어 물의 흐름에 기초하여 그 작동 상태를 설명한다.

본 발명의 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템은 혐기조(100)로 오,폐수 및 하수가 최초로 유입된다. 상기 혐기조(100)에 유입된 오,폐수 및 하수는 무산소조(200)로 이송(w1) 또는 순환되는 과정에서 혐기 조건에 의한 인 방출과 함께 질산성 질소를 질소가스로 탈질하도록 처리된다.

이후, 상기 무산소조(200)에서 처리된 처리수(w2)는 상기 폭기조(400)로 이송되어 상기 폭기조(400)에서 물리적, 생물학적 처리에 의해 1차적으로 유기물이 제거된다.

구체적으로, 상기 폭기조(400)에는 그 하부에 산기관(421)이 구성되어 폭기조(400) 내부의 용존산소(DO)량을 증가시키게 된다. 그리고 호기성 미생물이 활성화되며, 이러한 호기성 미생물에 의해 유입된 오,폐수 및 하수(w2)에 존재하는 유기물이 1차적으로 분해된다. 이 경우 상기 산기관(421)에는 브로워(b1)가 산소(a1)를 공급하게 된다. 이러한 작용에 기해 폭기조(400)에서는 호기성 미생물에 의해 유기물이 분해되며, 질산화가 유도된다.

뿐만 아니라, 상기 폭기조(400)에서는 상기 혐기조(100) 및 무산소조(200)의 처리에 의해 방출된 인을 인 제거 미생물에 통해 인 흡수가 실시된다.

이후, 이렇게 폭기조(400)에서 질산화와 인 흡수 및 유기물이 제거된 오,폐수 및 하수(w3)는 여과챔버(430)로 유입되는데, 상기 여과챔버(430)에는 담체(433)가 내재되어 흡착, 여과가 수행된다. 상기 담체(433)는 스코리아/담체볼을 포함하고 있어 오,폐수 및 하수로부터 특히 난분해성 유기물이 제거되도록 한다. 이렇게 여과챔버(430)를 통해 생물학적 분해와 입자여과가 수행된 처리수(w4)는 상기 생물막처리조(500) 이송되어 2차적인 유기물 분해 과정을 거치게 되고, 용도에 따라 이용수단(600)으로 유입된다. 즉 일 예로 이송펌프(P1)에 의하여 인공연못(610)에 유입수(w5)로 유입되고, 경우에 따라 다시 순환수(w8)로서 상기 생물막처리조(500)로 순환되기도 한다. 또한, 스프링쿨러(620)의 유입수(w6)로 유입되어 잔디 등에 살포되어 이용된다.

한편, 상기 생물막처리조(500)에는 상기 폭기조(400)의 여과챔버(430)에서 처리수(w4) 유입된다. 상기 생물막처리조(500)는 생물막(510)이 내재되어 있으며 그 하부에는 산기관(520)이 구성되어 생물막(510)에 존재하는 호기성 미생물이 활성화되며, 이러한 호기성 미생물에 의해 유입된 처리수(w4)에 존재하는 유기물을 2차적으로 분해된다.

상기 산기관(520) 역시 브로워(b2)에 의해 공급되는 산소(a2)를 상기 생물막처리조(500)의 내부로 폭기를 시켜 용존산소(DO)를 증가시키는 구성에 해당한다.

한편, 상기 생물막처리조(500) 내에 수용된 처리수(w7)를 인제거조(300)로 반송하도록 한다. 상기 처리수(w7)에 포함된 슬러지에는 상기 폭기조(400)의 작용에 따라 흡수된 인을 포함하는 바, 상기 인제거부(300)에서는 인을 물리화학적 방법을 통해 회수되는 것이다.

한편, 도 2에 도시된 바는 없으나, 수중펌프, 이송펌프(p1), 브로워(b1, b2)는 독립형 전원 관리부(800)에 의해 전원이 인가되므로 전기공급이 없이 또는 보조적으로 태양열, 풍력을 이용할 수 있도록 함으로써 도서지역에서도 본 시스템을 작동케 할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 혐기조 200 : 무산소조
300 : 인제거조 400 : 폭기조
500 : 생물막처리조 600 : 이용수단
800 : 독립형 전원관리부

Claims (6)

1. 오,폐수 또는 하수가 최초로 유입되는 혐기조;와
   상기 혐기조와 연통하며 혐기조로부터 처리되는 처리수가 유입되어 상기 혐기조와 더불어 혐기 환경을 조성하기 위한 무산소조;와
   상기 무산소조와 연통하여 반복적 또는 선택적으로 상기 무산소조와 순환하며 호기 환경을 조성하기 위한 폭기조;와
   상기 폭기조와 연통하며 내부에 착탈이 가능한 생물막이 구성된 생물막 처리조; 및
   상기 생물막처리조에서 반송되는 슬러지를 포함한 처리수를 수용하며, 상기 슬러지에 포함된 인을 제거하는 인제거조;를 포함하되,
   상기 폭기조는 상기 인제거조와 구획되는 내부 구획벽의 담체가 내재된 여과챔버가 형성되고, 상기 여과챔버에는 일측 하부에 상기 폭기조와 연통하는 유입구가 형성되고, 타측 상부에는 유출구가 형성되며,
   상기 생물막처리조는 생물막이 내재된 것을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 여과챔버는 중앙에 상,하를 구획하도록 담체프레임이 구성되며, 상기 담체프레임에는 담체로 스코리아가 충진됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 담체는 토탄 100중량부에 제강슬래그 20 내지 30중량부, 물 5 내지 10중량부, 토양경화제 0.1 내지 0.5중량부로 배합된 담체볼이 더 배합됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 폭기조 하면에는 복수의 산기장치가 구성되되,
   상기 산기장치는
   중공의 지지대와 상기 지지대 상단부의 내주연에 회전가능하도록 구성되는 회전판과, 상기 회전판의 상면에 부착되는 스프링과, 상기 스프링에 부착되며 상기 지지대의 내주연에 위치하는 받침돌기와 상기 받침돌기와 일체로 형성되며 그 외주연에 나선형홈이 구성되며 직경이 커지는 형상의 머리를 형성하는 회전구로 구성됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 생물막처리조는
   상기 생물막이 내재되는 생물막프레임과, 상기 생물막프레임이 상,하로 슬라이드 될 수 있도록 가이드레일이 형성되며, 하부에는 산기관이 구성됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 생물막처리조에서 처리된 처리수는 인공연못을 포함한 이용수단으로 유입되어 재이용되되,
   상기 인공연못은
   인공수조와, 생물막처리조와 연통하여 상기 인공수조로 처리수를 유입하는 유입관과, 상기 인공수조 내부에 구성되며 상부에 상기 유입관과 내부에서 연통하는 저장공간을 형성하며 상기 저장공간을 월류하는 처리수가 낙하할 수 있도록 낙하면이 외부에 노출되는 인공폭포와, 상기 인공수조 하면에서 상기 생물막처리조와 연통하는 배출관과, 상기 배출관에 착탈이 가능하도록 체결되어 인공수조 내부에 구성되는 수위조절관과, 상기 수위조절관을 둘러싸면서 상기 수위조절관보다 작은 높이로 형성되는 청소관이 구성됨을 특징으로 하는 오,폐수 및 하수의 고도처리 시스템.

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