KR102009674B1 - 친환경 생활하수 처리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 생활하수 및 각종 폐수에 포함된 유기물과 수질오염에 영향을 주는 물질 및 대장균 등을 제거하여 규정된 방류수 수질기준 이하로 처리한 후에 방류함으로써 하천의 수질오염을 방지할 수 있고, 협잡물 및 침사물을 이송하는 이송컨베이어의 벨트에 부착된 슬러지가 벨트 하부에 낙하하지 않도록 벨트를 경사지도록 설치하면서 이송컨베이어의 후단 부분에 슬러지제거봉을 설치하여 벨트에 부착된 슬러지를 제거해 줌으로써 이송컨베이어 주변의 오염과 악취발생을 방지할 수 있는 친환경 생활하수 처리시스템을 제공하기 위한 것이다.
Description
본 발명은 친환경 생활하수 처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 생활하수 및 각종 폐수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 대장균 등을 제거하여 규정된 방류수 수질기준 이하로 처리한 후에 방류함으로써 하천의 수질오염을 방지할 수 있는, 친환경 생활하수 처리시스템에 관한 것이다.
산업화 이후 소득수준이 높아지면서 생활수준의 향상과 여가활동의 증가로 각종 숙박시설, 판매시설 및 일반 가정의 화장실, 욕탕, 샤워실, 세탁실, 주방에서 배출되는 각종 생활하수의 양이 급격하게 증대되어 기존 하천이 갖고 있었던 정화능력을 초과하게 되었다. 이에 따라 유기물, 질소, 인 등이 다량 함유된 생활하수가 정화되지 못한 상태로 하천이나 공공수역에 그대로 방류되어 하천의 수질오염을 가중시키는 상황이 발생하였고, 현재는 자치단체 또는 일정 지역마다 오염된 생활하수를 처리하기 위한 하수처리시설을 설치하여 정해진 수질기준을 충족하여 배출하도록 되어 있다.
각종 생활하수를 처리하는 방법은 스크리닝, 침전, 부상 및 여과 등과 같은 물리적 방법과, 중화, 산화환원, 응집 및 흡착 등과 같은 화학적 처리방법 그리고 미생물의 배양에 따라 정화처리가 이루어지는 생물학적 방법이 있는데, 종래부터 사용되어 온 표준 활성 슬러지법은 생물학적 방법에 물리적 및 화학적 방법을 적절히 혼합한 것으로서, 유량조정조에 저장된 하수를 폭기조로 보내고, 폭기조에서는 산소를 공급하여 호기성 미생물의 활동을 촉진시켜 유기물을 분해시킨 다음, 마지막으로 침전조에서 슬러지와 처리수를 비중차에 의해 고액분리시키는 방식이다.
그러나 이러한 표준 활성 슬러지법은 혐기와 무산소 상태를 제공하지 못하기 때문에 유기물의 제거에는 효과적이지만 질소와 인과 같은 영양염류를 제거할 수 없다는 문제가 있다. 한편, 생활하수나 폐수에 포함된 질소와 인과 같은 영양염류에 의해 발생되는 하천의 부영양화와 해수의 적조현상이 새로운 환경문제로 대두됨에 따라 유기물의 농도에 의한 수질관리보다는 영양염류의 농도에 의한 수질관리가 더 중요하게 인식되었으며, 이에 따라 특허등록 제769036호 "생활하수나 폐수의 생물학적 고도처리장치"와 같이 생활하수나 폐수 중의 영양염류를 제거하기 위한 하폐수 고도처리장치가 출현하였다.
하지만, 상기 특허를 포함한 지금까지 설치되어 운영되고 있는 하수처리시설은 다음과 같은 문제가 있다. 첫째, 생물반응조에서 생성된 활성슬러지 혼합액을 고·액분리시키기 위한 최종침전지에 스컴스키머가 설치되어 있지 않기 때문에 최종침전지 상부에 스컴(scum)이 떠오르고 이끼류 등의 조류(algae)가 발생하여 처리수질을 악화시킬 수 있다는 문제가 있을 뿐만 아니라 이들을 제거하기 위하여 뜰채 등을 이용하여 인력으로 제거해야 하므로 하수처리장의 운영효율이 낮다는 문제가 있다.
둘째, 협잡물 및 침사물을 이송하기 위한 컨베이어 벨트가 수평으로 설치되어 있기 때문에 벨트에 얹혀져서 이송되는 협잡물 및 침사물의 슬러지가 부착되어, 벨트가 회전하는 동안 하부에 위치하게 될 때 슬러지가 벨트에서 이탈되어 바닥면에 퇴적되게 되기 때문에 미관에도 좋지 않을 뿐만 아니라 이송컨베이어 주변을 오염시키고 악취가 발생하게 되며, 퇴적된 슬러지를 제거하기 위한 인력이 필요하게 된다는 문제가 있다.
셋째, 최종 방류수가 여과조에서 여과된 후에 별도의 수조 및 방류수 이송펌프 없이 자외선(UV) 소독을 한 다음 처리수를 곧바로 하천으로 방류시키기 때문에 우천시 하천의 수위가 상승하면 우수(雨水)가 하수처리장으로 역류하게 된다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 생활하수 및 각종 폐수(이하 '하수'라고 한다)에 포함된 유기물과 수질오염에 영향을 주는 물질 및 대장균 등을 제거하여 규정된 방류수 수질기준 이하로 처리한 후에 방류함으로써 하천의 수질오염을 방지할 수 있는, 친환경 생활하수 처리시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 협잡물 및 침사물을 이송하는 이송컨베이어의 벨트에 부착된 슬러지가 벨트 하부에 낙하하지 않도록 벨트를 경사지도록 설치하면서 이송컨베이어의 후단 부분에 슬러지제거봉을 설치하여 벨트에 부착된 슬러지를 제거해 줌으로써 이송컨베이어 주변의 오염과 악취발생을 방지할 수 있는, 친환경 생활하수 처리시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 친환경 생활하수 처리시스템은, 하수가 유입되어 침사조에 체류되어 있는 동안 협잡물 및 침사물을 제거하는 침사지; 상기 침사지로부터 유입된 하수가 조정조에 체류하게 되고, 유출펌프가 작동하여 조정조로부터 일정량의 하수를 펌핑하여 유출시키는 유량조정조; 상기 유량조정조로부터 하수가 유입되는 제1분배조와, 제1분배조에서 분배된 하수가 유입되는 최초침전조 2지를 구비하여 구성된 최초침전지; 상기 최초침전조로부터 하수가 유입되는 제2분배조와, 제2분배조에서 분배된 하수가 유입되는 생물반응조 2지와, 각 생물반응조의 하부에 에어(air)를 공급해 주기 위한 송풍기를 구비하며, 송풍기에서 송풍된 에어가 산기관(散氣管)을 통해 포기(泡起)되어 생물반응조에 공급되도록 구성된 생물반응지; 상기 생물반응조로부터 하수가 유입되는 제3분배조와, 제3분배조에서 분배된 하수가 유입되는 최종침전조 2지를 구비하여 구성된 최종침전지; 상기 최종침전조로부터 유입된 하수가 일정시간 체류하게 되는 맨홀과, 여과설비를 구비하여 맨홀로부터 유입되는 하수를 여과시키는 여과조를 구비하여 구성된 여과설비조; 자외선(UV) 소독설비를 구비하여, 상기 여과조로부터 유입된 하수에서 대장균을 살균하여 외부로 방류하는 소독조; 상기 최초침전조의 하부로부터 생슬러지펌프의 작동에 의해 유출된 생슬러지가 유입되는 제4분배조와, 제4분배로부터 생슬러지가 유입되는 농축조 2지를 구비하며, 농축조의 하부로부터 농축슬러지펌프의 작동에 의해 유출된 농축슬러지가 유입되는 농축슬러지저류조를 구비하여 구성된 슬러지농축조; 상기 농축슬러지저류조로부터 슬러지배출펌프에 의해 펌핑된 잉여슬러지에서 수분을 탈수하여 반출시키는 탈수기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 침사조는, 하수가 유입되어 유출되는 방향에 대하여 수직방향으로 세목스크린과 미세목스크린이 순차적으로 설치되어 침사조가 3등분되고, 상기 세목스크린에는 길이가 길거나 부피가 큰 협잡물이 걸러져서 제거되고, 상기 미세목스크린에서는 세목스크린을 통과한 협잡물이 걸러져서 제거되며, 상기 세목스크린과 미세목스크린 사이에서는 침사인양기가 침사조의 하부에 쌓인 침사물을 인양하여 제거하도록 구성된다.
바람직하게는, 침사조의 세목스크린과 미세목스크린에서 제거된 협잡물 및 침사물은 이송컨베이어 벨트에 의해 운반되어 벨트의 후단에 배치된 암롤 박스(arm roll box)에 낙하하여 처리되고, 이송컨베이어 벨트는 후단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 일정 경사를 갖도록 설치되며, 이송컨베이어의 후단에는 벨트에 부착된 협잡물 및 침사물을 제거하기 위한 슬러지제거봉이 설치되어 구성된다.
바람직하게는, 최초침전조는 평면이 원형형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터에 의해 회전하는 제1블레이드가 설치되어 있어서, 최초침전조의 하부에 침전된 생슬러지가 제1블레이드의 회전에 의해 교반되게 되고, 회전하면서 교반되는 생슬러지는 상기 생슬러지펌프의 작동에 의해 최초침전조의 원추형상 부분의 최하부를 통해 유출되어 슬러지농축조의 제4분배조로 이송되며, 최초침전조의 내부에서 생슬러지 상부에 있는 생활하수는 제2분배조로 유입되게 된다.
바람직하게는, 생물반응조에서 유출되는 하수에서 인(phosphorus)을 제거하기 위해 일정량씩의 폴리염화알루미늄을 떨어뜨려, 인이 제거된 하수가 최종침전지의 제3분배조로 유입되게 된다.
바람직하게는, 최종침전조는 평면이 원통형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터에 의해 회전하는 제2블레이드가 설치되어 있어서, 최종침전조의 하부에 침전된 농축슬러지가 제2블레이드의 회전에 의해 교반되게 되고, 회전하면서 교반되는 농축슬러지는 반송슬러지펌프 또는 잉여슬러지펌프의 작동에 의해 최종침전조에서 유출되어 상기 생물반응조 또는 농축조로 이송되며, 최종침전조 내부에서 농축슬러지 상부에 있는 하수는 맨홀로 유입되게 된다.
바람직하게는, 최종침전조에 침전된 농축슬러지가 생물반응조로 이송될 때는 농축조로 연결된 이송관은 폐쇄되고, 농축슬러지가 농축조로 이송될 때는 생물반응조로 연결된 이송관이 폐쇄되게 되며, 최종침전조에 침전된 농축슬러지의 75∼95%는 생물반응조로 이송되게 된다.
바람직하게는, 최종침전조의 상부에는 고무바 형상의 슬러지수집기가 설치되어, 최종침전조에 유입된 하수의 상부에 부유된 부상슬러지를 제거하여 스컴박스로 수거한다.
바람직하게는, 농축조에 유입된 생슬러지가 농축조에 일정시간 체류된 후 생슬러지의 상부에 있는 상등수와, 탈수기에서 탈리된 탈리수 및 여과조를 역세(逆洗)한 후 배출되는 역세수는 침사조로 이송되도록 구성된다.
본 발명에 따른 친환경 생활하수 처리시스템은, 최종침전조에 스컴스키머와 스컴이송펌프 및 이송배관을 설치했기 때문에 최종침전조 상부에 조류(algae) 발생이 억제되어 안정적인 처리수질 확보 및 처리장 운영 효율을 높일 수 있다.
또, 협잡물 및 침사물 이송컨베이어의 벨트가 수평하게 설치된 것이 아니라 경사지도록 설치되고, 이송컨베이어의 후단에 벨트에 부착된 슬러지를 제거해 주기 위한 슬러지제거봉이 설치되어 있기 때문에 벨트에 슬러지가 부착되지 않고 암롤 박스로 직접 수집되게 되므로, 벨트가 회전하는 동안 하부에 위치하게 될 때 벨트에 부착된 슬러지가 낙하하지 않게 되어 이송컨베이어 주변이 미관상 깨끗할 뿐만 아니라 이송컨베이어 하부에 슬러지로 인한 오염과 악취발생을 방지할 수 있고, 퇴적된 슬러지를 제거하기 위한 청소를 할 필요도 없다.
또한, 하수가 최종적으로 인처리 및 여과처리가 끝난 후 자외선(UV) 소독설비와 방류수 이송펌프가 설치된 소독조에서 대장균을 살균한 후에 방류수 이송펌프를 통해 처리수가 방류되므로 하천을 오염시키지 않는 친환경 처리가 가능하며, 우천시 하천의 수위가 높아지더라도 우수가 하수처리장으로 역류하지 않게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 하수 처리시스템의 처리계통도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 이송컨베이어를 도시한 도면이다.
도 2는 이송컨베이어를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 친환경 생활하수 처리시스템의 가장 큰 기술적 특징은, 협잡물 및 침사물 이송컨베이어를 경사지도록 설치하고 슬러지제거봉을 설치하여 벨트에 슬러지가 부착되지 않도록 함으로써 슬러지로 인한 이송컨베이어 주변 오염과 악취발생을 방지할 수 있도록 했다는 점과, 하수에서 유기물과 수질오염 물질 및 대장균을 완전히 처리하여 규정된 방류수 수질기준 이하의 처리수만을 방류수 이송펌프를 통해 방류하게 하여 우천시 하천 수위가 높아지더라도 역류하지 않도록 했다는 점이다.
본 발명에 따른 생활하수 처리시스템은 하수에서 협잡물 및 침사물을 제거하는 침사지(10), 유량을 일정하게 공급하기 위한 유량조정조(20), 유입된 하수에 포함된 부유물질을 제거하기 위한 최초침전지(30), 미생물이 서식하면서 하수에서 오염물질을 제거하는 생물반응지(40), 미생물의 반응으로 생성된 슬러지를 침전시켜 깨끗한 처리수를 얻는 최종침전지(50), 여과설비를 통해 더욱 안정된 처리수를 확보하기 위한 여과설비조(60), 처리수의 방류 전에 대장균을 살균시키기 위한 소독조(70), 생슬러지와 잉여슬러지를 중력 농축시켜 탈수 효율을 증대시키기 위한 슬러지농축조(80), 농축된 슬러지와 응집제를 혼합 응집시킨 후 고형물과 수분을 분리시키는 탈수기(90)를 기본적인 구성으로 포함하게 된다.
침사지(10)는 스크린을 이용하여 하수 중에 섞여 있는 이물질(협잡물 및 침사물)을 제거하여 하수처리공정과 슬러지 처리공정에서 침사물의 퇴적에 의한 조 내의 사공간(dead space)과, 펌프의 마모 및 효율 감소와, 배관이 폐쇄되는 등의 문제 발생을 사전에 예방하기 위한 시설이다. 하수가 유입되어 침사조(11)에 체류하는 동안 협잡물 및 침사물을 제거하게 되는데, 침사조(10)는 하수가 유입되어 유출되는 방향에 대하여 수직방향으로 세목스크린(12)과 미세목스크린(13)이 순차적으로 설치되어 침사조(11)가 3등분되게 된다.
간격이 20㎜ 정도인 세목스크린(12)에는 길이가 길거나 부피가 큰 협잡물이 걸러져서 제거되고, 간격이 5㎜ 정도인 미세목스크린(13)에서는 세목스크린(12)에서 걸러지지 않고 통과한 협잡물이 걸러져서 제거되며, 세목스크린(12)과 미세목스크린(13) 사이에서는 침사인양기(미도시)가 침사조(11)의 하부에 쌓인 토사나 모래와 같은 침사물을 인양하여 제거하게 된다. 침사조(11)는 2지가 설치되어 급작스런 하수 유입이 증가하더라도 대처할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 세목스크린(12)과 미세목스크린(13)에는 스크린을 따라 왕복 이동하면서 협잡물을 제거하는 제진기(미도시)가 설치되어 있고, 세목스크린(12)과 미세목스크린(13) 사이에서는 침사인양기(미도시)가 설치되어 있는데, 제진기와 침사인양기는 본 발명만의 특징적 구성이 아니고 하수처리장 뿐만 아니라 하천이나 댐 등에서 이물질(협잡물 및 침사물) 제거를 위하여 널리 사용되고 있는 장치이므로 본 명세서에서 구체적인 설명은 생략한다.
침사조의 세목스크린(12)과 미세목스크린(13)에서 제거된 협잡물 및 침사물은 침사조(11)의 측면에 설치된 이송컨베이어(14)의 벨트에 의해 운반되어 벨트의 후단에 배치된 암롤 박스(arm roll box)(15)에 낙하하여 처리되게 된다. 이송컨베이어(14) 벨트는 후단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 일정 경사를 갖도록 설치되며, 이송컨베이어(14)의 후단에는 벨트에 부착된 협잡물 및 침사물을 제거하기 위한 슬러지제거봉(141)이 설치되어 있어서, 벨트에 얹혀져서 이송된 협잡물 및 침사물이 암롤 박스(15)에 낙하되면서 벨트에 부착된 협잡물 및 침사물의 슬러지가 제거되게 된다. 따라서 벨트가 회전하는 동안 하부에 위치하게 될 때 벨트에 부착된 슬러지가 낙하하지 않게 되어 이송컨베이어 주위가 미관상 깨끗할 뿐만 아니라 이송컨베이어(14) 하부에서 슬러지로 인한 오염과 악취발생을 방지할 수 있고, 퇴적된 슬러지를 제거하기 위하여 별도로 청소를 할 필요도 없다.
유량조정조(20)는 침사지(10)에서 유입된 하수 유량을 최초침전지(30)에 일정하게 공급하기 위한 시설로, 시간대 별로 변동 폭이 큰 하수 유량을 균등화함으로써 후속 처리공정에서의 수처리 효율을 향상시키기 위한 시설이다. 침사지(10)로부터 유입된 하수가 조정조(21)에 체류하게 되고, 유출펌프(22)가 작동하여 조정조(21)로부터 일정량의 하수를 펌핑하여 최초침전지(30)로 유출시키게 되는데, 유량조정조(20)는 2지를 설치하고, 유출펌프(22)도 복수대를 설치하여 급작스럽게 하수 유입이 증가하더라도 대처할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
최초침전지(30)는 유입된 하수 중에 포함된 부유물질을 중력침강에 의해 제거함으로써 후속처리공정인 생물반응지(40) 등에 유입부하량을 줄여 수처리효율을 향상시키기 위한 시설인데, 유량조정조(20)로부터 하수가 유입되는 제1분배조(31)와, 제1분배조(31)에서 분배된 하수가 유입되는 최초침전조(32) 2지를 구비하여 구성되며, 하수가 최초침전조(32)에서 일정시간 동안 체류하면서 침전성 고형물이 침전되게 된다. 제1분배조(31)는 게이트밸브를 개폐하여 2지의 최초침전조(32)로 유입되는 하수를 분배해 주기 위한 시설인데, 어느 한쪽의 최초침전조(32)로만 개방하여 최초침전조(32)의 적정 수위를 유지시킨다.
최초침전조(32)는 평면이 원형형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터(도면부호 미지정)에 의해 회전하는 제1블레이드(33)가 설치되어 있어서, 최초침전조(32)의 하부에 침전된 생슬러지(생슬러지란 슬러지에 미생물이 포함되지 않은 글러지를 말한다)가 제1블레이드(33)의 회전에 의해 교반되게 되고, 회전하면서 교반되는 생슬러지는 생슬러지펌프(34)의 작동에 의해 최초침전조(32)의 원추형상 부분의 최하부를 통해 유출되어 슬러지농축조의 제4분배조(81)로 이송되게 되며, 최초침전조(32)의 내부에서 생슬러지 상부에 있는 하수는 생물반응지의 제2분배조(41)로 유입되게 된다.
최초침전조(32) 내부에 침전되어 있는 생슬러지의 높이가 높으면 최초침전조(32)에서의 처리효율 감소로 인하여 후공정인 생물반응조(42)의 부하를 가중시키게 되므로, 최초침전조(32) 내부에 생슬러지가 침전된 높이를 측정하고 생슬러지의 상태를 육안으로 관찰하여 생슬러지를 배출시키는 주기를 조정해 주는 것이 바람직하다. 따라서 생슬러지펌프(34)는 연속적으로 작동하는 것이 아니라 간헐적으로 작동시키게 되며, 최초침전조(32)에서 생슬러지가 침전된 높이는 최초침전조(32) 높이의 20∼30%를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 만일 최초침전조(32)에서 생슬러지가 침전된 높이를 너무 낮게 유지할 경우에는 생슬러지와 함께 하수(처리수)가 농축조(82)로 유입되게 되므로 농축조(82)의 유효용량을 감소시킬 우려가 있다.
생물반응지(40)는 미생물이 서식하면서 하수에서 오염물질을 제거하는 시설인데, 최초침전조(32)로부터 하수가 유입되는 제2분배조(41)와, 제2분배조(41)에서 분배된 하수가 유입되는 생물반응조(42) 2지와, 각 생물반응조(42)의 하부에 에어(air)를 공급해 주기 위한 복수의 송풍기(43)와, 슬러지를 교반시키기 위한 교반기를 구비하며, 송풍기(43)에서 송풍된 에어가 멤브레인 디스크형 산기관(散氣管)을 통해 포기(泡起)되어 생물반응조(42)에 공급되도록 구성된다. 제2분배조(41)는 게이트밸브를 개폐하여 2지의 생물반응조(42)로 유입되는 하수를 분배해 주기 위한 시설인데, 어느 한쪽의 생물반응조(42)로만 개방하여 생물반응조(42)의 적정 수위를 유지시킨다.
생물반응조(42)는 계절별로 수온 및 유입부하량 변화에 따라 미생물의 활성도가 달라지므로 최적의 처리수질을 유지하려면 이러한 변화에 따라 미생물을 최적화해야 한다. 따라서 생물반응조(42)에는 하수의 용존산소량(DO, Dissolved Oxygen), pH, 온도, 유기물을 분해하는 미생물의 양(MLSS, Mixed Liquor Suspended Solids) 등과 같은 주요 운전인자를 측정하기 위한 각종 센서가 설치되어 있어야 한다. 생물반응조(42)의 수온이 상승하면 미생물의 활성도가 증가되고 슬러지의 침전성이 향성되어 처리수질이 개선되는데, 적정온도는 20∼30℃이며, 온도가 10℃ 차이가 나면 미생물의 증식속도 및 활성도는 2배 정도 저하하고, 하수의 온도가 5℃ 이하일 경우에는 유기물이 제거되지 않게 된다. 또한, DO 농도가 낮으면 질소 제거효율이 떨어지게 된다.
미생물이 유기물을 분해·섭취하기 때문에 처리에 관여하는 MLSS의 농도변화가 생물반응조의 가장 중요한 운전인자이다. MLSS 농도는 수온이 상승할수록 미생물의 활동이 왕성하므로 MLSS 농도를 비교적 낮게 운전하고, 반대로 미생물의 활성도가 저하되는 동절기에는 MLSS 농도를 높게 해야 한다.
생물반응조(42)에서 유출되는 하수에서 인(phosphorus)을 제거하기 위해 응집제인 액상의 폴리염화알루미늄(polyaluminium chloride)을 일정량씩 떨어뜨려, 인이 제거된 하수가 최종침전지의 제3분배조(51)로 유입되게 된다.
최종침전지(50)는 생물반응조(42)에서 미생물의 반응으로 생성된 활성슬러지를 침전시키고 깨끗한 처리수를 얻으면서 슬러지를 고·액분리시키기 위한 시설인데, 생물반응조(42)로부터 하수가 유입되는 제3분배조(51)와, 제3분배조(51)에서 분배된 하수가 유입되는 최종침전조(52) 2지를 구비하여 구성된다. 제3분배조(51)는 게이트밸브를 개폐하여 2지의 최종침전조(52)로 유입되는 하수를 분배해 주기 위한 시설인데, 어느 한쪽의 최종침전조(52)로만 개방하여 최종침전조(52)의 적정 수위를 유지시킨다.
최종침전조(52)는 평면이 원통형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터(도면부호 미지정)에 의해 회전하는 제2블레이드(53)가 설치되어 있어서, 최종침전조(52)의 하부에 침전된 농축슬러지(농축슬러지에는 미생물이 포함되어 있다)가 제2블레이드(53)의 회전에 의해 교반되게 되고, 회전하면서 교반되는 농축슬러지는 최종침전조(52)에서 유출되어 생물반응조(42) 또는 농축조(82)로 이송되며, 최종침전조(52) 내부에서 농축슬러지 상부에 있는 하수는 맨홀(61)로 유입되게 된다.
최종침전조(52)에 침전된 농축슬러지에는 미생물이 포함되어 있고, 생물반응조(42) 내는 유기물을 분해하는 미생물의 양(MLSS)이 적정하게 유지되어야 하므로, 최종침전조(52)에 침전된 농축슬러지의 75∼95%는 생물반응조(42)로 반송되게 되고 나머지 잉여슬러지는 농축조(82)로 이송되어 최종 처리되게 되는데, 반송슬러지펌프(54)가 작동하여 최종침전조(52)에 침전된 농축슬러지가 생물반응조(42)로 반송될 때는 농축조(82)로 연결된 이송관은 폐쇄되고, 잉여슬러지펌프(55)의 작동에 의해 최종침전조(52)에 침전된 농축슬러지가 농축조(82)로 이송될 때는 생물반응조(42)로 연결된 이송관이 폐쇄되게 된다.
또한, 최종침전조(52)의 상부에는 부상슬러지 및 이끼류 등을 제거하기 위한고무바 형상의 슬러지수집기(scum skimmer)가 설치되어, 최종침전조(52)에 유입된 하수의 상부에 부유된 부상슬러지 및 이끼류 등을 제거하여 스컴박스로 수거하도록 구성된다.
여과설비조(60)는 처리수를 여과하여 더욱 안정된 처리수를 확보하기 위한 시설인데, 최종침전조(52)로부터 유입된 하수가 일정시간 체류하게 되는 맨홀(61)과, 여과설비를 구비하여 맨홀(61)로부터 유입되는 하수를 여과시키는 여과조(62)를 구비하여 구성된다. 여과조(62)는 주기적으로 역세(逆洗)시켜서 여과설비를 청소하게 되는데, 이때 방류수를 펌핑한 물을 사용하며, 역세 후 배출되는 역세수는 이송관을 통해 침사조(11)로 이송되게 된다.
소독조(70)는 자외선(UV) 소독설비를 구비하여 처리수의 방류 전에 대장균을 살균시키기 위한 시설인데, 여과조(62)로부터 유입된 하수에서 대장균을 살균하여 외부로 방류하도록 구성되며, 방류수 이송펌프(미도시)가 설치되어 있어서 우천시 하천의 수위가 높아지더라도 방류된 처리수와 하천수가 역류하지 않게 된다.
슬러지농축조(80)는 생슬러지와 잉여슬러지를 중력 농축시켜 탈수 효율을 증대시키기 위한 시설인데, 최초침전조(32)의 하부로부터 생슬러지펌프(34)의 작동에 의해 유출된 생슬러지가 유입되는 제4분배조(81)와, 제4분배(81)로부터 생슬러지가 유입되는 농축조(82) 2지를 구비하며, 농축조(82)의 하부로부터 농축슬러지펌프(83)의 작동에 의해 유출된 농축슬러지가 유입되는 농축슬러지저류조(84)를 구비하여 구성된다. 제4분배조(81)는 게이트밸브를 개폐하여 2지의 농축조(82)로 유입되는 하수를 분배해 주기 위한 시설인데, 어느 한쪽의 농축조(82)로만 개방하여 농축조(82)의 적정 수위를 유지시킨다.
탈수기(90)는 농축된 슬러지와 응집제를 혼합 응집시킨 후 고형물과 수분을 분리시키는 시설인데, 농축슬러지저류조(84)로부터 슬러지배출펌프(85)에 의해 펌핑된 잉여슬러지에서 수분을 탈수하여 케익(cake) 형태의 슬러지를 호퍼(91)에 배출한 다음, 외부로 반출되게 된다.
농축조(82)에 유입된 생슬러지가 농축조(82)에 일정시간 체류된 후 생슬러지의 상부에 있는 상등수와, 탈수기(90)에서 탈리된 탈리수 및 여과조(62)를 역세(逆洗)한 후 배출되는 역세수는 이송관을 통해 침사조(11)로 이송되도록 구성된다. 농축조(82)의 구조는 최초침전조(32) 및 최종침전조(52)와 동일하다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 침사지 11 : 침사조
12 : 세목스크린 13 : 미세목스크린
14 : 이송컨베이어 15 : 암롤박스
20 : 유량조정조 21 : 조정조
22 : 유출펌프
30 : 최초침전지 31 : 제1분배조
32 : 최초침전조 33 : 제1블레이드
34 : 생슬러지펌프
40 : 생물반응지 41 : 제2분배조
42 : 생물반응조 43 : 송풍기
50 : 최종침전지 51 : 제3분배조
52 : 최종침전조 53 : 제2블레이드
54 : 반송슬러지펌프 55 : 잉여슬러지펌프
60 : 여과설비조 61 : 맨홀
62 : 여과조
70 : 소독조
80 : 슬러지농축조 81 : 제4분배조
82 : 농축조 83 : 농축슬러지펌프
84 : 농축슬러지저류조 85 : 슬러지배출펌프
90 : 탈수기 91 : 호퍼
12 : 세목스크린 13 : 미세목스크린
14 : 이송컨베이어 15 : 암롤박스
20 : 유량조정조 21 : 조정조
22 : 유출펌프
30 : 최초침전지 31 : 제1분배조
32 : 최초침전조 33 : 제1블레이드
34 : 생슬러지펌프
40 : 생물반응지 41 : 제2분배조
42 : 생물반응조 43 : 송풍기
50 : 최종침전지 51 : 제3분배조
52 : 최종침전조 53 : 제2블레이드
54 : 반송슬러지펌프 55 : 잉여슬러지펌프
60 : 여과설비조 61 : 맨홀
62 : 여과조
70 : 소독조
80 : 슬러지농축조 81 : 제4분배조
82 : 농축조 83 : 농축슬러지펌프
84 : 농축슬러지저류조 85 : 슬러지배출펌프
90 : 탈수기 91 : 호퍼
Claims (11)
- 하수가 유입되어 침사조에 체류되어 있는 동안 협잡물 및 침사물을 제거하는 침사지;
상기 침사지로부터 유입된 하수가 조정조에 체류하게 되고, 유출펌프가 작동하여 조정조로부터 일정량의 하수를 펌핑하여 유출시키는 2지의 유량조정조;
상기 유량조정조로부터 하수가 유입되는 제1분배조와, 제1분배조에서 분배된 하수가 유입되는 최초침전조 2지를 구비하여 구성된 최초침전지;
상기 최초침전조로부터 하수가 유입되는 제2분배조와, 제2분배조에서 분배된 하수가 유입되는 생물반응조 2지와, 각 생물반응조의 하부에 에어(air)를 공급해 주기 위한 송풍기를 구비하며, 송풍기에서 송풍된 에어가 산기관(散氣管)을 통해 포기(泡起)되어 생물반응조에 공급되도록 구성된 생물반응지;
상기 생물반응조로부터 하수가 유입되는 제3분배조와, 제3분배조에서 분배된 하수가 유입되는 최종침전조 2지를 구비하여 구성된 최종침전지;
상기 최종침전조로부터 유입된 하수가 일정시간 체류하게 되는 맨홀과, 여과설비를 구비하여 맨홀로부터 유입되는 하수를 여과시키는 여과조를 구비하여 구성된 여과설비조;
자외선(UV) 소독설비를 구비하여, 상기 여과조로부터 유입된 하수에서 대장균을 살균하여 외부로 방류하는 소독조;
상기 최초침전조의 하부로부터 생슬러지펌프의 작동에 의해 유출된 생슬러지가 유입되는 제4분배조와, 제4분배로부터 생슬러지가 유입되는 농축조 2지를 구비하며, 농축조의 하부로부터 농축슬러지펌프의 작동에 의해 유출된 농축슬러지가 유입되는 농축슬러지저류조를 구비하여 구성된 슬러지농축조;
상기 농축슬러지저류조로부터 슬러지배출펌프에 의해 펌핑된 잉여슬러지에서 수분을 탈수하여 반출시키는 탈수기;
를 포함하여 구성되고,
상기 침사조는, 하수가 유입되어 유출되는 방향에 대하여 수직방향으로 세목스크린과 미세목스크린이 순차적으로 설치되어 침사조가 3등분되고,
상기 세목스크린에서는 길이가 길거나 부피가 큰 협잡물이 걸러져서 제거되고, 상기 미세목스크린에서는 세목스크린을 통과한 협잡물이 걸러져서 제거되며, 상기 세목스크린과 미세목스크린 사이에서는 침사인양기가 침사조의 하부에 쌓인 침사물을 인양하여 제거하도록 구성되며,
상기 침사조의 세목스크린과 미세목스크린에서 제거된 협잡물 및 침사물은 이송컨베이어 벨트에 의해 운반되어 벨트의 후단에 배치된 암롤 박스(arm roll box)에 낙하하여 처리되고,
상기 이송컨베이어 벨트는 후단으로 갈수록 높이가 낮아지도록 일정 경사를 갖도록 설치되며, 이송컨베이어의 후단에는 벨트에 부착된 협잡물 및 침사물을 제거하기 위한 슬러지제거봉이 설치되어 있으며,
상기 최초침전조는 평면이 원형형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터에 의해 회전하는 제1블레이드가 설치되어 있어서, 최초침전조의 하부에 침전된 생슬러지가 제1블레이드의 회전에 의해 교반되게 되고, 회전하면서 교반되는 생슬러지는 상기 생슬러지펌프의 작동에 의해 최초침전조의 원추형상 부분의 최하부를 통해 유출되어 슬러지농축조의 제4분배조로 이송되며, 상기 최초침전조의 내부에서 생슬러지 상부에 있는 하수는 제2분배조로 유입되게 되며,
상기 생슬러지펌프는, 최초침전조에서 생슬러지가 침전된 높이는 최초침전조 높이의 20∼30%를 유지하도록 간헐적으로 가동하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
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- 제1항에 있어서,
상기 생물반응조에는 용존산소량(DO)과 pH 및 미생물의 양(MLSS)을 측정하기 위한 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 생물반응조에서 유출되는 하수에서 인(phosphorus)을 제거하기 위해 일정량씩의 폴리염화알루미늄을 떨어뜨려, 인이 제거된 하수가 최종침전지의 제3분배조로 유입되게 되는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 최종침전조는 평면이 원통형상이고, 원통형상의 하부는 원추형상으로 형성되며, 원통형상의 하단부분과 원추형상 부분에는 모터에 의해 회전하는 제2블레이드가 설치되어 있어서, 최종침전조의 하부에 침전된 농축슬러지가 제2블레이드의 회전에 의해 교반되게 되고,
회전하면서 교반되는 농축슬러지는 반송슬러지펌프 또는 잉여슬러지펌프의 작동에 의해 최종침전조에서 유출되어 상기 생물반응조 또는 농축조로 이송되며,
상기 최종침전조 내부에서 농축슬러지 상부에 있는 하수는 맨홀로 유입되게 되는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 최종침전조에 침전된 농축슬러지가 생물반응조로 이송될 때는 농축조로 연결된 이송관은 폐쇄되고, 농축슬러지가 농축조로 이송될 때는 생물반응조로 연결된 이송관이 폐쇄되게 되며,
상기 최종침전조에 침전된 농축슬러지의 75∼95%는 생물반응조로 이송되게 되는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 최종침전조의 상부에는 고무바 형상의 슬러지수집기가 설치되어, 최종침전조에 유입된 하수의 상부에 부유된 부상슬러지를 제거하여 스컴박스로 수거하는 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 농축조에 유입된 생슬러지가 농축조에 일정시간 체류된 후 생슬러지의 상부에 있는 상등수와, 상기 탈수기에서 탈리된 탈리수 및 상기 여과조를 역세(逆洗)한 후 배출되는 역세수는 침사조로 이송되도록 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 생활하수 처리시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180127927A KR102009674B1 (ko) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 친환경 생활하수 처리시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180127927A KR102009674B1 (ko) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 친환경 생활하수 처리시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102009674B1 true KR102009674B1 (ko) | 2019-10-21 |
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ID=68460475
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180127927A KR102009674B1 (ko) | 2018-10-25 | 2018-10-25 | 친환경 생활하수 처리시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102009674B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102231300B1 (ko) | 2020-07-24 | 2021-03-23 | 박시원 | 친환경 주택 생활하수 건조 처리 시스템 |
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2018
- 2018-10-25 KR KR1020180127927A patent/KR102009674B1/ko active
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