KR101648798B1

KR101648798B1 - 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치

Info

Publication number: KR101648798B1
Application number: KR1020160064277A
Authority: KR
Inventors: 이경섭
Original assignee: 이경섭
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2016-08-30

Abstract

본 발명은 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치에 관한 것으로서, 특히 유량조정조로 유입된 원수 중에 하부의 고농도오수는 제1유량조정조에 구비된 제2원수이송관으로 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 상부의 저농도오수는 제2유량조정조에 구비된 제1원수이송관으로 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류 이송되면 특성전환호기조에서는 C/P, C/N비를 높여 고도처리의 효율성을 증대시키고, 특성전환호기조내에 구비된 다수의 현수식 섬유사담체의 생물막기능과 산기장치로부터 분산되는 공기입자를 현수식 섬유사담체에 투과시키면 산소 이전율 증대가 높아짐에 반비례하여 산기장치를 가동시키는 송풍기의 가동시간이 연속운전 보다는 단속운전이 가능하여 송풍기의 소비전력을 절감할 수 있는 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 제1유량조정조로 유입된 원 수 중에 하부 고농도오수는 제2원수이송관을 통해 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 상기 제2유 량조정조로 유입된 원수 중에 상부 저농도오수는 제1원수이송관을 통해 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류되어 이송되는 원수분류이송단계(S10); 기 특성전환호기조내에 구비된 현수식 섬유사담체 의 하부에는 컨트롤러의 제어에 의해 작동되는 제1산기장치의 공기입자가 망목사이를 통과하면서 충돌, 분산 , 혼합, 지연기능을 하여 산소 이전율이 증대되어 호기성이 유도되도록 하는 호기성유도및 반응단계(S20); 상기 특성전환호기조에는 상부에서 순환 중 침전된 비중성 침전 슬러지가 하부로 포집되고, 제2원수이송관으 로부터 고농도오수를 유입 받아 상기 비중성 침전 슬러지와 고농도오수가 혼합 반응하는 혐기성유도 및 반 응단계(S30); 상기 혐기성반응 후 특성전환호기조에서는 제2산기장치의 작동에 의해 호기 상태로 전환 되면서 상기 호기부와 혼합, 순환되는 공정의 운전사이클이 3시간 단위로 반복되는 혐기와호기 혼합단계( S40); 상기 특성전환호기조에서 처리된 원수가 이송되어 유속정류부에 의해 침전물이 응집되고 포집된 슬러지는 슬러지 이송관을 통해 슬러지 저장조로 이송되며, 정류된 처리수가 차기 단계로 처리수를 월류웨어 로 유도시키는 제1침전단계(S50); 상기 제1침전단계에서 처리된 원수는 접촉호기부에 있는 현수식 섬유 사담체에 의해 호기성 잔여 유기물 제거하고 포집된 슬러지는 슬러지 반송라인을 통해 특성전환호기조로 반송 되며, 침전분리부 하부로 포집되는 슬러지는 슬러지 순환구를 통해 접촉호기부로 재순환시키는 2차접촉호기 분리단계(S60).상기 침전분리부에서는 접촉호기부에서 처리된 원수를 받아 최종 정류된 원수는 월류웨어를 통해 방류가 되는 방류단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치{Contact-type sewage treatment and sewage treatment contact-type device using the same}

본 발명은 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치에 관한 것으로서, 특히 유량조정조로 유입된 원수 중에 하부의 고농도오수는 제1유량조정조에 구비된 제2원수이송관으로 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 상부의 저농도오수는 제2유량조정조에 구비된 제1원수이송관으로 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류 이송되면 특성전환호기조에서는 C/P, C/N비를 높여 고도처리의 효율성을 증대시키고, 특성전환호기조내에 구비된 다수의 현수식 섬유사담체의 생물막기능과 산기장치로부터 분산되는 공기입자를 현수식 섬유사담체에 투과시키면 산소 이전율 증대가 높아짐에 반비례하여 산기장치를 가동시키는 송풍기의 가동시간이 연속운전 보다는 단속운전이 가능하여 송풍기의 소비전력을 절감할 수 있는 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치에 관한 것이다.

환경문제를 지구전체적인 차원에서 논해야 하는 시대를 맞이하면서 인간과 주변생물의 건강 및 환경보전에 사람들의 관심이 더욱 높아지고 있다. 그리고, 물 문제에 있어서는 양질의 안전한 물과 쾌적한 수질 환경을 원하는 시민들의 목소리가 더욱 커지고 있다고 생각된다. 하수도는 수질 환경보전 시스템으로서 지금까지 그 기능을 충분히 완수했다고 평가되는데, 21세기의 물 문제를 고려한다면 그 기능을 더욱 강화해야 할 것으로 여겨진다. 현재까지의 하수처리기능은 대부분 고도처리기술을 적용함으로써 향상되어 왔다.

따라서, 하수처리 기능의 고도처리기술의 선행자료는 특허등록제10-0447904호에 개재된 바와 같이, 오수 정화조의 내부에는 다수의 발포접촉폭기실이 구획되어 있으며, 각각의 발포접촉폭기실에는 생물막의 발포공극내 안식기능증대 역할을 갖는 발포접촉제와 발포공극내에 생물막의 특성비를 혐. 호기비로 극대화시켜 탈인, 탈질 기능을 높이면서 BOD 제거율을 정상으로 유지시키는 폭기조가 구비되어 있으며, 상기 폭기조는 공기주입을 연속 또는 단속으로 오염물질을 정화시키는 전기제어장치가 연결되어 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 것에 의하면 생활 오수처리시설의 주 처리 기능인 생물학적 정화공정 내에 핵심 기능인 미생물 배양을 위하여 접촉상을 갖는 발포접촉재를 다수의 발포접촉폭기실에 투입하여 생물학적 산소요구량(BOD), 슬러지(SS), 총 질소(T-N), 총 인(T-P)등을 동시에 고효율로 제거하면서, 생물막의 복합적 기능을 배가시켜 정화 환경변화에 대응성 있게 하고, 정화대상 오염물질을 유기물과 탈인, 탈질까지 동시에 전 공정에서 진행하여 오수가 처리되는 것으로 되어 있다.

그러나, 상기에 있어 분리유량조로 유입된 원수 중에 수심 1/2에 높이에 있는 저농도오수가 차기단계 있는 발포접촉폭기실 상부로 이송시키면 탈인, 탈질 반응시 C/P, C/N비가 저하되어 추구하는 고도처리의 효율성이 낮아지는 결점이 있다.

또한, 발포접촉폭기실의 전체의 내부 면적과 유사한 크기의 발포접촉재가 단일체로하여 일정 간격을 유지하며 현수식으로 구비되어 있으면, 폭기조로부터 공급되는 공기입자가 발포접촉재로 투과하지 못하고 발포접촉재의 사이사이 외부에만 영향이 미치게 하여 산소 이전율 증대가 낮아짐에 반비례하여 산기장치를 가동시키는 송풍기의 가동시간이 연속운전으로 하기 때문에 송풍기의 소비전력이 증가되는 문제점이 있는 것이다.

또한 발포접촉폭기실의 상부로 저농도오수만이 유입됨으로써 호기와 혐기가 병행이 원활하지 못하는 구조로 되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적으로는 유량조정조로 유입된 원수 중에 하부 고농도오수는 제1유량조정조에 구비된 제2원수이송관을 통해 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 상부 저농도오수는 제2유량조정조에 구비된 제1원수이송관을 통해 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류 이송되면 특성전환호기조에서는 C/P, C/N비를 높여 고도처리의 효율성을 증대시키는 것을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특성전환호기조내에 구비된 다수의 현수식 섬유사담체의 생물막기능과 산기장치로부터 분산되는 공기입자를 현수식 섬유사담체에 투과시키면 산소 이전율 증대가 높아짐에 반비례하여 산기장치를 가동시키는 송풍기의 가동시간이 연속운전 보다는 단속운전이 가능하여 송풍기의 소비전력을 절감하는 것을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉포기형 하수처리의 방법은 유량조정조(20)의 제1유량조정조(21)로 유입된 원수 중에 하부 고농도오수는 제2원수이송관(21a)을 통해 특성전환호기조(30)의 하부의 혐기부(31)로 이송되고, 경계벽(B)의 하부에 마련된 개구부(C)를 경유 제2유량조정조(22)로 이동된 원수 중에 상부 저농도오수는 제1원수이송관(22a)을 통해 특성전환호기조(30)의 상부의 호기부(32)로 각각 성상 분류되어 이송되는 원수분류이송단계(S10);

상기 특성전환호기조(30)내에 구비된 현수식 섬유사담체(35)의 하부에는 컨트롤러의 제어에 의해 작동되는 제1산기장치(33)의 공기입자가 망목사이를 통과하면서 충돌, 분산, 혼합, 지연기능을 하여 산소 이전율이 증대되어 호기성이 유도되도록 하는 호기성유도 및 반응단계(S20);

상기 특성전환호기조(30)에는 상부에서 순환 중 일부 침전된 비중성 침전 슬러지가 하부로 포집되고, 제2원수이송관(21a)로부터 고농도오수를 유입 받아 상기 비중성 침전 슬러지와 고농도오수가 혼합 반응하는 혐기성유도 및 반응단계(S30);

상기 혐기성반응 후 특성전환호기조(30)에서는 제2산기장치(34)의 작동에 의해 호기 상태로 전환되면서 상기 호기부(32)와 혼합, 순환되는 공정의 운전 사이클이 3시간 단위로 반복되는 혐기와 호기 혼합단계(S40);

상기 특성전환호기조(30)에서 처리된 원수가 이동되어 유속정류부(41)에 의해 침전물이 응집되고 포집된 슬러지는 슬러지 이송관(42)을 통해 슬러지 저장조(50)로 이송되며, 정류된 처리수가 차기 단계로 처리수를 월류웨어(43)로 유도시키는 제1침전단계(S50);

상기 제1침전단계에서 처리된 원수는 접촉호기부(61)에 있는 현수식 섬유사담체(61b)에 의해 호기성 잔여 유기물 제거하고 포집된 슬러지는 슬러지 반송라인(61c)을 통해 특성전환호기조(30)로 반송되며, 침전분리부(62) 하부로 포집되는 슬러지는 슬러지 순환구(62b)를 통해 접촉호기부(61)로 재순환시키는 2차접촉호기분리단계(S60).

상기 침전분리부(62)에서는 접촉호기부(61)에서 처리된 원수를 받아 최종 정류된 원수는 월류웨어(62a)를 통해 방류가 되는 방류단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1, 2유량조정조(21)(22)에는 컨트롤러에 제어에 의해 24시간 정지 후 5분 가동 25분 정지를 2회 사이클로 반복 작동하면서 교반강도 0.1㎥/㎥·hr가 되는 산기장치(21b)(22b)에 의해 하부의 슬러지성 함유비가 높은 오수를 제2원수이송관(21a)의 입구로 유도할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제2원수이송관(21a)은 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 정지 후 60분 사이클로 작동되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2산기장치(34)는 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 30분 정지 후 30분 사이클로 작동되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2유량조정조(22)에는 컨트롤러에 제어에 의해 1시간 50분 후 70분 사이클로 가동되는 제1제원수이송관(22a)을 통해 저농도오수가 특성전환호기조(30)로 이송되면 평균 C/N가 4.22, C/P비를 41.31로 반응조건이 개선되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 원수분류이송단계에 의해 수질 운전값은 BOD 평균 5.65㎎/ℓ이고, COD 평균 11.87㎎/ℓ이며, SS 평균4.23㎎/ℓ가 되었을 때 고도처리효율인 T-N 평균14.81㎎/ℓ이고, T-P 평균1.39㎎/ℓ이며, 혼합운전에서 T-N 평균29% T-P는 35%대의 증가율을 나타내는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 특성전환호기조(30)에는 상부에서 순환 중 일부 침전된 비중성 침전 슬러지가 하부로 포집되고, 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 정지 후 60분 작동되는 제2원수이송관(21a)으로부터 고농도오수를 유입 받아 상기 비중성 침전 슬러지와 고농도오수가 혼합 반응하여 C/P비는 평균 29.89범위에서 41.31까지 증가되어 안정 값인 32이상의 유지되고 C/N비는 평균 3.58범위에서 4.22 범위까지 증가되어 안정 값인 4.2이상의 유지되어 혐기성 반응에 의한 탈인, 탈질반응이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

접촉포기형 하수처리 장치(10)의 입구에 마련되어 제1, 2유량조정조(21)(22)로 구획된 유량조정조(20);

상기 제1유량조정조(21)의 바닥면에서 고농도오수를 특성전환호기조(30)의 하부의 혐기부(31)로 이송시키는 제2원수이송관(21a);

상기 제2유량조정조(22)의 바닥면에서 소정의 높이에 있는 저농도오수를 특성전환호기조(30)의 상부의 호기부(32)로 이송시키는 제1원수이송관(22a);

상기 특성전환호기조(30)의 내부에는 제1, 2산기장치(33)(34)가 구비되되 상기 제1산기장치(33)의 공기입자에 의해 산소 이전율을 증대시키는 현수식 섬유사담체(35);

상기 특성전환호기조(30)에서 처리된 원수를 공급받아 응집침전 되도록 유도하는 유속정류부(41)와 포집된 슬러지를 슬러지 저장조(50)로 이송시키는 슬러지 이송관(42) 및 차기단계로 정류된 처리수를 유도시키는 월류웨어(43)를 포함하는 제1침전조(40);

상기 제1침전조(40)에서 처리된 원수를 공급받아 저밀도성 생물상구성과 호기특성유지로 미생물의 솎음효과가 증대되도록 산기장치(61a)와 현수식 섬유사담체(61b), 포집된 슬러지를 상기 특성전환호기조(30)로 반송시키는 슬러지 반송라인(61c)을 포함하는 접촉호기부(61) 및 접촉호기부(61)에서 처리된 원수를 받아 정류된 원수는 월류웨어(62a)에 의해 방류조(70)로 이송되고, 포집되는 슬러지가 슬러지 순환구(62b)를 통해 접촉호기부(61)로 이동되도록 하는 침전분리부(62)를 포함하는 2차접촉호기분리조(60)를 포함하는 특징이 있다.

그리고, 상기 제1, 2유량조정조(21)(22) 사이에는 제1유량조정조(21)에 하부에 있던 원수가 제2유량조정조(22)로 순환시키는 개구부(C)를 갖는 경계벽(B)이 형성된 특징이 있다.

그리고 상기 제1, 2유량조정조(21)(22) 각각에는 경계벽(B)이격거리에 바닥의 하류방향으로 공기 입자가 분출되어 상승하도록 하는 산기장치(21b)(22b)가 마련되고, 제2유량조정조(22)에는 복수의 현수식 섬유사담체(22c)가 구획되어 마련된 특징이 있다.

그리고 상기 제2유량조정조(22)에 구비된 제1원수이송관(22a)의 입구의 높이는 수심의 1/5 지점에 설치된 특징이 있다.

그리고 상기 제2원수이송관(21a)이 특성전환호기조(30)의 바닥면까지 연장 설치되되 고농도오수가 바닥면에 분산 배출할 수 있도록 다수의 배출구(21a-1)가 마련된 특징이 있다.

그리고, 특성전환호기조(30)에 구비된 현수식 섬유사담체(35)는 일정모듈단위로서 다수의 현수식 섬유담체(35)가 밀집 배열된 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명은 유량조정조로 유입된 원수 중에 하부 고농도오수는 제1유량조정조에 구비된 제2원수이송관을 통해 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 상부 저농도오수는 제2유량조정조에 구비된 제1원수이송관을 통해 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류 이송되면 특성전환호기조에서는 C/P, C/N비의 증가와 고도처리의 효율성이 증대되고, 특성전환호기조 내에 구비된 다수의 현수식 섬유사담체의 생물막기능과 산기장치로부터 분산되는 공기입자를 현수식 섬유사담체에 투과시키면 산소 이전율 증대가 높아짐에 반비례하여 산기장치를 가동시키는 송풍기의 가동시간이 연속운전 보다는 단속운전이 가능하여 송풍기의 소비전력을 절감하는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 접촉포기형 하수처리의 방법에 따른 블록도.
도 2는 본 발명의 접촉포기형 하수처리 장치의 측단면 예시도.
도 3은 본 발명의 접촉포기형 하수처리 장치의 평단면 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부도면 도 2내지 3을 참조하면, 접촉포기형 하수처리 장치(10)는 유량조정조(20), 특성전환호기조(30), 제1침전조(40), 슬러지 저장조(50), 2차접촉호기분리조(60) 및 방류조(70)로 크게 구성되어 있다.

상기 유량조정조(20)는 하부 1/4지점까지 개구부(C)가 마련된 경계벽(B)를 사이에 두고 제1, 2유량조정조(21)(22)로 구획되어 있는바, 상기 제1유량조정조(21)의 내부에는 경계벽(B)의 이격거리인 가장자리 바닥의 하류방향으로 공기 입자가 분출되어 상승하도록 하는 산기장치(21b)에 의해 고농도오수를 경계벽(B) 방향으로 유도시키고 흡입하는 이를 흡입하는 제2원수이송관(21a)이 구성되어 있다.

상기 제2유량조정조(22)의 내부에는 경계벽(B)의 이격거리인 가장자리에 바닥의 하류방향으로 공기 입자가 분출되어 상승하도록 하는 산기장치(22b)에 의해 경계벽(B)방향으로 고농도오수를 유도시키고 상부의 저농도오수를 흡입하는 제1원수이송관(22a)과 복수의 현수식 섬유사담체(22c)가 구획되어 구성된다.

여기서 제1, 2원수이송관(21a)(22a)에는 펌프 또는 에어리프트 펌프와 연결될 수 있다.

상기 특성전환호기조(30)의 내부에는 일정모듈단위로서 다수의 현수식 섬유사담체(35)가 밀집 배열되어 있으며, 상기 현수식 섬유사담체(35)의 각각의 하부에는 제1, 2산기장치(33)(34)가 구비되되 상기 제1산기장치(33)는 공기입자가 곧바로 상승되도록 상측으로 향하고 있으며, 제2산기장치(34)는 바닥의 하류방향으로 공기 입자가 분출되도록 하측으로 향하고 있고, 상기 제1, 2산기장치(33)(34) 사이에는 상기 제2원수이송관(21a)의 연장되어 있도록 구성된다.

여기서 제2원수이송관(21a)의 끝단에는 고농도오수가 분출이 용이하도록 다수개의 배출구(21a-1)이 형성되어 있다.

또한, 특성전환호기조(30)의 상부에는 상기 제1원수이송관(22a)의 끝단의 배출구가 마련되어 있다.

상기 제1침전조(40)의 내부에는 특성전환호기조(30)에서 처리된 원수를 공급받아 응집침전 되도록 유도하는 유속정류부(41)가 중앙에 위치하고, 포집된 슬러지를 슬러지 저장조(50)로 이송시키는 슬러지 이송관(42)의 입구가 바닥면에 위치하며, 상기 2차접촉호기분리조(60)로 정류된 처리수를 유도시키는 월류웨어(43)가 상측에 위치하여 구성된다.

상기 2차접촉호기분리조(60)에는 접촉호기부(61)와 침전분리부(62)로 구획되어 있는바, 상기 접촉호기부(61)에는 저밀도성 생물상구성과 호기특성유지로 미생물의 솎음효과를 증대시키기 위하여 현수식 섬유사담체(61b)와 산기장치(61a)가 마련되어 있고 하측에는 포집된 슬러지를 상기 특성전환호기조(30)로 반송시키는 슬러지 반송라인(61c)이 구비되어 있으며, 상기 침전분리부(62)의 상측에는 최종 처리된 원수를 방류조(70)로 이송시키는 월류웨어(62a)가 구비되고, 포집된 슬러지가 슬러지 순환구(62b)를 통해 접촉호기부(61)로 이동되도록 하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 접촉포기형 하수처리의 방법 및 이를 이용한 접촉포기형 하수처리 장치의 작용은 다음과 같다.

먼저, 첨부도면 도 2 내지 3을 참조하면, 원수가 제1유량조정조(21)로 유입된 원수 중에 하부 고농도오수는 제2원수이송관(21a)을 통해 특성전환호기조(30)의 하부의 혐기부(31)로 이송되고, 상기 제2유량조정조(22) 등으로 이동된 원수 중에 저농도오수는 제1원수이송관(22a)을 통해 특성전환호기조(30)의 상부의 호기부(32)로 각각 성상 분류되어 이송된다.

이때의 제2원수이송관(21a), 제1원수이송관(22a),산기장치(21b)(22b), 및 제1, 2산기장치(33)(34)의 작동시간은 아래의 표와 같다.

상기 표 1에서 같이, 제1, 2유량조정조(21)(22)에 있는 산기장지(21b)(22b)는 컨트롤러(도시 생략)에 제어에 의해 5분 가동 25분 정지를 2회 사이클로 반복 작동하고 교반강도는 0.1㎥/㎥·hr되면서 하부의 슬러지성 함유비가 높은 오 수를 제2원수이송관(21a)의 입구로 유도하게 된다.

제2원수이송관(21a)의 입구로 유도된 고농도오수는 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 정지 후 60분 사이클로 작동되는 제2원수이송관(21a)으로부터 흡입되어 특성 전환호기조(30)의 하부로 이송된다.

또한 제1원수이송관(22a)은 컨트롤러에 제어에 의해 1시간 50분 정 지 후 70분 사이클로 가동되면서 제2유량조정조(22) 등에 있는 상부 저농도오수를 특성전환호기조(30)로 상부로 이송시킨다.

상기와 같이 제2원수이송관(21a), 제1원수이송관(22a),산기장치(21b), 및 제1, 2산기 장치(33)(34)의 작동시간에 의해 결과물은 아래의 표1-2와 같다.

구 분 (㎎/ℓ)		BOD			COD			SS			T-N			T-P			혼 합		상 부		하 부
		혼합 운전	성상 분리운전		혼합 운전	성상 분리운전		혼합 운전	성상 분리운전		혼합 운전	성상 분리운전		혼합 운전	성상 분리운전		C/N	C/P	C/N	C/P	C/N	C/P
		혼합 운전	상부	하부	혼합 운전	상부	하부	혼합 운전	상부	하부	혼합 운전	상부	하부	혼합 운전	상부	하부	C/N	C/P	C/N	C/P	C/N	C/P
유 입 수	고 부하	250	120	450	176	92	336	218	112	457	69	41	106	7.9	5.6	9.8	3.62	31.65	2.93	21.43	4.25	45.92
	저 부하	180	90	290	134	76	197	157	89	294	51	33	69	6.4	4.8	7.9	3.53	28.13	2.73	18.75	4.20	36.71
	평균	215	105	370	155	84	266.5	187.5	100.5	375.5	60	37	87.5	7.15	5.2	8.85	3.58	29.89	2.83	20.09	4.22	41.31
방 류 수	고 부하	9.22	7.8	5.64	14.26	12.63	13.75	6.51	6.23	3.76	19.33	21.4	13.26	1.79	2.37	1.18
	저 부하	7.61	6.21	4.82	9.27	10.14	14.61	3.54	4.14	3.42	22.7	20.02	11.45	2.54	2.7	1.26
	평균	8.42	7.01	5.23	11.77	11.39	14.18	5.03	5.19	3.59	21.02	20.71	12.36	2.17	2.54	1.22
상 하 분 리 연 속 운전값	10회 최고 ∼ 최저		7.03~3.28			13.6~8.24			6.85~2.37			15.68~9.29			1.61~0.86
상 하 분 리 연 속 운전값	10회 평균값		5.65			11.87			4.23			14.81			1.39

상기 표2와 같이 제1원수이송관(22a)으로는 BOD(약90∼120ppm)의 저농도오수 57~72%를 제2원수이송관(21a )으로는 BOD(약290∼450ppm)의 고농도오수 28∼43%의 유량을 특성전환호기조(30)로 이송시킨다.

상기와 같이 고농도오수는 특성전환호기조(30)의 하부로 이송되고, 저농도오수는 특성전환호기조(30)의 상부로 각각 분류 이송된 상태에서, 하부에 비중성 침전 슬러지가 자연 포집되고, 고농도오수와 만나 반응하면 C/P비는 평균 29.89범위에서 41.31까지 증가되어 안정 값인 32이상의 유지되고 C/N비는 평균 3.58범위에서 4.22 범위 까지 증가되어 안정 값인 4.2이상의 유지되어 혐기성 반응에 의한 탈인, 탈질반응이 이루어지는 것이다.

상기 혐기성반응 후 컨트롤러의 제어에 의해 특성전환호기조(30)에 있는 제2산기장치(34) 작동되어 특성전환 호기조(30)의 전체가 호기 상태로 전환되면서 상기 호기부(32)와 혼합, 순환되는 공정의 운전 사이클이 3시 간 단위로 반복되면서 혐기와 호기가 혼합되는 것이다.

또한, 제1산기장치(33)에 의해 발생된 공기입자 는 현수식 섬유담체(35)의 망목사이를 통과하면서 충돌, 분산, 혼합, 지연기능을 하여 산소 이전율이 증대되는 것을 알 수 있다.

구체적으로는 일반적 공정에서 오수 중에 산소 이전율은 수심 2m에서 최대 8~10%에 불과하나 현수식 섬유사담체(35)가 통과 시 산소 이전율은 평균 13~15%까지 증대됨에 따라 제1산기장치(33)의 가동시간이 단축시킬 수 있어 전력비용을 절감할 수 있는 것이다.

상기와 같이 특성전환호기조(30)에서 호기와 혐기가 구분된 이후 하부에서는 혐기와 호기가 혼합된 호기상태가 반복되어 미생물의 특성이 전환되는 횟수가 증가되면서 고도처리기능은 향상되고 제 1침전조(40)로 처리된 원수가 이동되면 제1침전조(40)에 구비된 유속정류부(41)가 응집침전 되도록 유도하고, 포집된 슬러지는 슬러지 이송관(42)을 통해 슬러지 저 장조(50)로 이송시키며, 상측의 월류웨어(43)에서는 처리된 원수가 2차접촉호기분리조(60)로 이송시킨다.

상기 2차접촉호기분리조(60)로 이송된 원수는 접촉호기부(61)의 현수식 섬유사담체(61b)와 산기장치(61a)에 의해 저밀도성 생물상구성과 호기특성유지로 미생물의 솎음효과 증대되고 잔류 슬러지는 접촉호기부(61)와 침전분리부(62)의 순환이 반복되면서 자기산화에 의한 소멸과 미생물의 먹이원으로 감소되는 것이다.

또 한 하측에 포집된 슬러지는 슬러지 반송라인(61c)에 의해 특성전환호기조(30)로 반송시키며 침전분리부(62) 의 상측에 마련된 월류웨어(62a)는 안정적인 월류부하 30㎥/m·day 이내로 월류되어 최종방류수를 방류조( 70)로 이송된다.

이상과 같이 처리된 원수는 표1-2에서와 같이, 제1, 2원수이송관의 성상분류에 의해 최 종 방류되는 수질은 10회 측정한 결과 수질운전값은 BOD 최고 7.03~최저3.28㎎/ℓ로 평균5.65㎎/ℓ이고 COD 최고13.6∼최저8.24㎎/ℓ로 평균 11.87㎎/ℓ이며, SS 최고6.85∼최저2.37㎎/ℓ로 평균4.23㎎/ℓ가 되었을 때 고도처리효율인 T-N 최고 15.68∼최저9.29㎎/ℓ로 평균14.81㎎/ℓ이고 T-P또한 최고1.61∼최저0.86㎎/ℓ로 평균1.39㎎/ℓ 나타났으며 혼합운전대비 T-N은 평균29% T-P는 35%대의 증가율 되는 것을 알 수 있다.

이 상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명 은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 접촉포기형 하수처리 장치 20: 유량조정조
21; 제1유량조정조 21a: 제2원수이송관
21a-1: 배출구 21b: 산기장치
22: 제2유량조정조 22a: 제1원수이송관
22b: 산기장치 22c: 현수식 섬유사담체
30: 특성전환호기조 31: ,혐기부
32: 호기부 33: 제1산기장치
34: 제2산기장치 35: 현수식 섬유사담체
40: 제1침전조 41: 유속정류부
42: 슬러지 이송관 43:월류웨어
50: 슬러지 저장조 60: 2차접촉호기분리조
61: 접촉호기부 61a: 산기장치
61b: 현수식 섬유사담체 62: 침전분리부
62a: 월류웨어 62b: 슬러지 순환구
70: 방류조 B: 경계벽
C: 개구부

Claims

제1유량조정조로 유입된 원 수 중에 하부 고농도오수는 제2원수이송관을 통해 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송되고, 제2유량조정조로 유입된 원수 중에 상부 저농도오수는 제1원수이송관을 통해 특성전환호기조의 상부의 호기부로 각각 성상 분류되어 이송되는 원수분류이송단계(S10);
상기 특성전환호기조내에 구비된 현수식 섬유사담체 의 하부에는 컨트롤러의 제어에 의해 작동되는 제1산기장치의 공기입자가 망목사이를 통과하면서 충돌, 분산 , 혼합, 지연기능을 하여 산소 이전율이 증대되어 호기성이 유도되도록 하는 호기성유도및 반응단계(S20);
상기 특성전환호기조에는 상부에서 순환 중 침전된 비중성 침전 슬러지가 하부로 포집되고, 제2원수이송관으 로부터 고농도오수를 유입 받아 상기 비중성 침전 슬러지와 고농도오수가 혼합 반응하는 혐기성유도 및 반 응단계(S30);
상기 혐기성반응 후 특성전환호기조에서는 제2산기장치의 작동에 의해 호기 상태로 전환 되면서 상기 호기부와 혼합, 순환되는 공정의 운전사이클이 3시간 단위로 반복되는 혐기와호기 혼합단계( S40);
상기 특성전환호기조에서 처리된 원수가 이송되어 유속정류부에 의해 침전물이 응집되고 포집된 슬러지는 슬러지 이송관을 통해 슬러지 저장조로 이송되며, 정류된 처리수가 차기 단계로 처리수를 월류웨어 로 유도시키는 제1침전단계(S50);
상기 제1침전단계에서 처리된 원수는 접촉호기부에 있는 현수식 섬유 사담체에 의해 호기성 잔여 유기물 제거하고 포집된 슬러지는 슬러지 반송라인을 통해 특성전환호기조로 반송 되며, 침전분리부 하부로 포집되는 슬러지는 슬러지 순환구를 통해 접촉호기부로 재순환시키는 2차접촉호기 분리단계(S60).
상기 침전분리부에서는 접촉호기부에서 처리된 원수를 받아 최종 정류된 원수는 월류웨어를 통해 방류가 되는 방류단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1유량조정조에는 컨트롤러에 제어에 의해 5분 가동 25분 정지를 2회 사이클로 반복 작동하면서 교반강도 0.1㎥/㎥·hr가 되는 산기장지에 의해 하부의 슬러지성 함유비가 높은 오수를 제2원수이송관(21a)의 입구로 유도할 수 있도록 하 는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2원수이송관은 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 정지 후 60분 사이클로 작동되는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2산기장치는 컨트롤러의 제어에 의해 2시간 30분 정지 후 30분 사이클로 작동되는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2유량조정조에는 컨트롤러에 제어에 의해 1시간 50분 후 70분 사이클로 가동되는 제1제원수이송관을 통해 저농도오수가 특성전환호기조로 이송되면 평균 C/N가 4.22, C/P비가 41.31로 반응조건이 되는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 원수분류이송단계에 의해 수질 운전 값은 BOD 평균 5.65㎎ /ℓ이고, COD 평균 11.87㎎/ℓ이며, SS 평균4.23㎎/ℓ가 되었을 때 고도처리효율인 T-N 평균14.81㎎/ℓ이 고, T-P 평균1.39㎎/ℓ이며, 혼합운전에서 T-N 평균29% T-P는 35%대의 증가율을 나타내는 것을 특징으로 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1항에 있어서,
상기 특성전환호기조에는 상부에서 순환 중 침전된 비중성 침전 슬러지가 하부로 포집되고, 컨트롤러의 제어 에 의해 2시간 정지 후 60분 작동되는 제2원수이송관으로부터 고농도오수를 유입 받아 상기 비중성 침전 슬러지와 고농도오수가 혼합 반응하여 C/P비는 평균 29.89범위에서 41.31까지 증가되어 안정 값인 32이상의 유지되고 C/N비는 평균 3.58범위에서 4.22 범위까지 증가되어 안정 값인 4.2이상의 유지되어 혐기성 반응에 의 한 탈인, 탈질반응이 이루어지는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리의 방법.
제1, 2유량조정조로 구획된 유량조정조;
상기 제1유량조정 조의 바닥면에 있는 고농도오수를 특성전환호기조의 하부의 혐기부로 이송시키는 제2원수이송관;
상기 제2유량조정조의 바닥면에서 소정의 높이에 있는 저농도오수를 특성전환호기조의 상부의 호기부로 이송시키는 제1원수이송관;
상기 특성전환호기조의 내부에는 제1산기장치의 공기입자에 의해 산소 이전율을 증대시키는 현수식 섬유사담체;
상기 특성전환호기조에서 처리된 원수를 공급받아 응집침전 되도록 유도하는 유속정류부와 포집된 슬러지를 슬러지 저장조로 이송시키는 슬러지 이송관 및 차기단계로 정류된 처리수를 유도시키는 월류웨어를 포함하는 제1침전조;
상기 제1침전조에서 처리된 원수를 공급받아 저밀도성 생물 상구성과 호기특성유지로 미생물의 솎음효과 증대되도록 산기장치와 현수식 섬유사담체;
포집된 슬러지를 상기 특성전환호기조로 반송시키는 슬러지 반송라인 포함하는 접촉호기부 및 접촉호기부에서 처리된 원수를 받아 정류된 원수는 월류웨어에 의해 방류조로 이송되고, 포집되는 슬러지가 슬러지 순환구를 통해 접촉호기 부로 이동되도록 하는 침전분리부를 포함하는 2차접촉호기분리조를 갖는 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1, 2유량조정조 사이에는 제1유량조정조에 하부에 있던 원수가 제2유량조정조로 순환시키는 개구부를 갖는 경계벽이 더 마련된 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 제1, 2유량조정조 각각에는 바닥의 하류방향으로 공기 입자가 분출되어 상승하도록 하는 산기장치가 마련되고, 제2유량조정조에는 복수의 현수식 섬유사담체가 양측으로 구획되어 마련된 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2유량조정조에 구비된 제1원수이송관의 입구의 높이는 수심의 1/5 지점에 설치된 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2원수이송관이 특성전환호기조의 바닥면까지 연장 설치되되 고농도오수가 바닥면에 분산 배출할 수 있도록 다수의 배출구가 마련된 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 특성전환호기조에 구비된 현수식 섬유사담체는 일정모듈단위로서 다수의 현수식 섬유사담체가 밀집 배열된 것을 특징으로 하는 접촉포기형 하수처리 장치.