KR20000029049A

KR20000029049A - 유기성배수의 혐기성처리장치

Info

Publication number: KR20000029049A
Application number: KR1019990044420A
Authority: KR
Inventors: 요다모토유키; 타케다야스오
Original assignee: 타케토시 카즈오; 쿠리타 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2000-05-25
Also published as: CN1251354A; CN1182050C; JP3374766B2; KR100595109B1; JP2000117285A; TW475920B

Abstract

본 발명은, 침전부에의 오니의 유입을 감소시켜, 침전부의 공간을 침강분리에 유효하게 이용가능하게 하는 것을 과제로한 것이며, 그 해결수단으로서, 바닥부에 혐기성오니층(12)과, 이 오니층속에 유기성배수를 사향흐름으로 공급하는 급수관(13)을 가진 반응부(11)를 구비한 처리조(10)의 내부의 상기 반응부의 상부의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게 한 방추형의 침전부(14)를 침지해서 배치하는 동시에, 상기 침전부의 주위에 상단부가 조내부의 액면위로 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽(15)과, 이 직립통벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽(16)과, 상기 침전부의 상부의 직립 통벽의 내부에는 하향으로 죄어서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 동시에, 상부에 조내부의 액면으로부터 처리수가 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 통(19)을 구비한 간막이 벽(17)과, 상기 침전부의 외면에 형성되고 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판(20)을 형성한 유기성배수의 혐기성처리장치를 제공한다.

Description

유기성배수의 혐기성처리장치{anaerobic treatment apparatns of organic drainage}

본 발명은 유기성배수속의 유기물을, 침적층을 구성하는 혐기성(嫌氣性)미생물로 이루어진 그래뉼(granule)이나, 그 전구체(소입자직경의 그래뉼)인 자기조립(自己造粒)오니(단순히 오니라고도 기재함.)로 최종적으로 메탄과 2산화탄소를 주성분으로 하는 혐기성가스로 분해해서 유기물을 제거하고, 유기물의 분해가 완료된 처리수를, 발새한 혐기성가스 및 오니로부터 분리해서 뽑아내는 UASB식(상향흐름슬러지블랭킷식)혐기성처리장치에 관한 것이다.

본 특허출원인은, 일본국 특원평 9-230883호(일본국 특개평 11-57769호)에 의해 반응부의 상부의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게한 방추형(方錐形)의 침전부를 침지해서 배치하고, 이 침전부의 외면에 처리조의 내벽을 향해서 비스듬히 하향으로 길게 돌출하는 "ハ"형상단면의 방해판을 장착하고, 침전부의 주위를 둘러싸서 상단부가 액면위로 돌출하는 간막이벽의 하단부를 상기 방해판의 위에 위치시킨 혐기성처리장치를 제안했다.

상기 선행장치에서는, 반응부에서 발생한 혐기성가스가 간막이벽의 안쪽과 바깥쪽을 상승하기 때문에, 가스에 의해 말려올라가게된 오니의 입자의 침강과, 혐기성가스에 의해 발생한 상승흐름이 맞부딪쳐, 방해판의 선단부와 처리조의 내벽과의 사이의 부분에서, 마치 입자가 정지하는 것과 같은 현상을 볼 수 있다. 이때, 입자가 간막이벽의 내부로 흡입되어 버리기 때문에, 처리수로부터의 오니의 분리성에 약간의 문제가 있다.

도 1은, 본 발명의 혐기성처리장치의 일실시형태의 종단정면도

도 2는, 도 1의 처리장치의 종단측면도

도 3은, 본 발명의 처리장치의 다른 실시형태의 도 2와 마찬가지의 종단측면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 덮개있는 처리조 10': 가스빼는 관

11: 반응부 12: 반응부의 험기성오니층

13: 반응부의 원수급수관 14: 침전부

15: 직립통벽 15a: 직립통벽의 측벽

15b: 직립통벽의 끝벽 16: 경사벽

17: 간막이벽 17': 간막이벽의 V형노치

18: 기립벽 18': 기립벽의 V형노치

19: 넘쳐들어가는 통 20: 방해판

21: 처리수의 배수관 22: 직립통벽의 끝벽의 노치

23: 배플 25: 상승수로

26: 상승스로 29: 오니의 반송관

30: 가스빼는관

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 제 1의 발명의 유기성배수의 혐기성처리장치가, 바닥부에 혐기성오니층과, 이 오니층속에 유기성배수를 상향흐름으로 공급하는 급수관을 가진 반응부를 구비한 처리조의 내부의 상기 반응부의 위의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게한 방추형의 침전부를 침지해서 배치하는 동시에, 상기 침전부의 주위에 상단부가 조내부의 액면위에 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽과, 이 직립통벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽과, 상기 침전부의 위의 직립통벽의 내부에는 하향으로 죄어서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 동시에, 상부에 조내부의 액면으로부터 처리수가 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 통을 구비한 간막이벽과, 상기 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판과, 상기 침전부의 바닥에 괴이는 오니를 침전부의 외부로 배출하는 오니배출장치를 설치한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 2의 발명의 유기성배수의 협기성처리장치는, 바닥부에 혐기성오니층과, 이 오니층속에 유기성배수를 상향흐름으로 공급하는 급수관을 가진 반응부를 구비한 처리조의 내부의 상기 반응부의 상부의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게한 방추형의 침전부를 침지해서 배치하는 동시에, 상기 침전부의 주위에 상단부가 조내부의 액면위로 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽과, 이 직립통벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽과, 상기 침전부의 상부의 직립 통벽의 내부에는 하향으로 죄어서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 동시에, 상부에 조내부의 액면으로부터 처리수가 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 통을 구비한 간막이벽과, 상기 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판을 형성한 유기성배수의 혐기성처리장치에 있어서, 상기 침전부의 하단부에 산(山)형상단면의 배플을 배치한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제 3의 발명의 유기성배수의 혐기성처리장치는, 본 발명의 제 1의 발명에 기재의 유기성배수의 혐기성처리장치에 있어서, 상기 침전부의 바닥의 내부에 일단부가 개구하고, 타단부는 조내부의 액면위에 돌출한 후 하향으로 되집어 꺾여, 간막이 벽의 외부에서 조내부의 액면속으로 돌출하는 오니의 반송관과, 상기 산형상단면의 배플이 꼭대기부의 내부에 하단부가 개구하고, 상단부는 상기 오니의 반송관의 도중에 접속한 상향의 가스빼는 관을 배설하고, 상기 반응부에서 발생해서 배플에서 포집된 혐기성가스를 상기 가스빼는관에 의해 오니반송관에 공급하고, 오니반송관내에 발생하는 가스리프트작용에 의해 배플에 포집된 오니와, 침전부의 바닥에 침강한 오니를 반응부에 반송하도록한 것을 특징으로 한다.

도 1, 도 2 및 도 3의 각 실시형태에 있어서, (10)은 꼭대기부에 가스빼는 관(10')을 가진 덮개있는 처리조, (12)는 처리조의 내부에 형성된 오니로 이루어진 혐기성오니층, (13)은 상기 혐기성오니층속에 원수(유기성배수)를 공급해서 상향흐름을 시키는 급수관이며, 혐기성오니층을 구성하는 오니는 상향흐름하는 원수에 의해 처리조의 높이의 가운데쯤까지 유동상태로 전개한다. 원수의 급수관(13)과, 유동상태로 전개하는 혐기성오니층(12)에 의해 처리조내의 하반부에 반응부(11)가 구성된다.

처리조(10)의 내부의 상기 반응부(11)의 위의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게한 방추형의 중공의 침전부(14)를 침지해서 배치하는 동시에, 처리조는, 상기 침전부를 중심으로 상단부가 조내부의 액면W위에 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽(15)과, 이 직립동벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽(16)과, 상기 침전부의 위의 직립통벽(15)의 내부에 하반부가 하향으로 죄어져서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 간막이벽(17)과, 이 간막이벽(17)의 안쪽을 따라서 일어나, 간막이벽과의 사이에 처리수의 넘쳐들어가는 통(19)을 형성하는 기립벽(18)과, 상기 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판(20)을 구비하고 있다.

간막이판(17)의 상단부는 액면 W위에 돌출해있으나, 하향으로 깊은 V형노치(17')를 가지므로 간막이벽의 외부의 액은 상기 V형노치를 통과해서 넘쳐들어가는 통(19)에 들아간다. 또, 기립벽(18)의 상단부는 간막이벽보다 낮고, 액면과 거의 동일 레벨이나 얕은 V형노치(18')를 가지므로 기립벽(18)의 안쪽의 액은 V형노치를 통과해서 넘쳐들어가는 통(19)에 들어간다. 넘쳐들아가는 통(19)에 들어간 액은 처리수로서 처리조(10)의 외부로 배수관(21)에 의해 배수된다.

또한, 직립통벽(15)은 적당한 수단, 예를 들면 지지암 등에 의해 처리조의 내벽에 고정한다. 처리조는 원통조라도, 다각통조라도 된다.

직립통벽(15)은 평면형상이 정사각형 또는 직사각형의 4각통이며, 그 좌우의 측벽(15a),(15a)의 안쪽을 따라, 각끝부분을 직립통벽의 서로 대향한 끝벽(15b),(15b)에 고정해서 좌우의 간막이벽(17), 기립벽(18)이 형성되어 있다. 이에 의해 넘쳐들어가는통(19)을 좌우로 독립해서 2개 형성되기 때문에, 처리수의 배수관(21)은 각 넘쳐들어가는통(19)에 대해서 설치한다.

좌우의 간막이벽(17)의 하향으로 죈 하단부가 위로부터 얕게 돌입하는 침전부(14)도, 역 "ハ"형상의 좌우의 상부(14'),(14')를 직립통벽의 서로 대향한 끝벽(15b),(15b)에 고정되어 있다. 그리고, 침전부(14)는 상기 좌우의 상부(14'),(14') 및 끝벽(15b),(15b)으로부터 하향으로 연장된 중공의 방추형으로 되어 있다.

또, 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽(15)의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 좌우의 방해판(20)도, 침전부의 상부(14'),(14')와 함께 각 끝부분을 직립통벽의 서로 대향한 끝벽(15b),(15b)에 "ハ"형상으로 고정되어 있다.

그리고, 직립통벽(15)의 하단부로부터 침전부(14)의 하단부를 향해서 가까워지는 좌우의 경사벽(16),(16)은, 직립통벽(15)의 좌우의 측벽(15a),(15b)이 비스듬히 하향으로 뻗어서 형성되어 있다.

직립통벽의 서로 대향한 끝벽(15b),(15b)에는, 좌우의 경사벽(16),(16)의 하단부로부터 좌우의 방해판(20),(20) 및 방추형의 침전부(14)의 상단부의 서로 대향한 끝벽(14a),(14a)을 따라서 노치(22)가 형성되어 있다.

이 실시형태에서는, 도시되어 있지 않으나 평면형상이 정사각형의 각형의 처리조(10)의 중앙부에 그것보다 작은 정사각형의 직립통벽(15)을 가진 1개의 처리부를 설치하고 있으나, 처리부의 설치수는 임의이며, 처리조(10)의 펴면형상의 크기에 따라서 적당히 정하면 된다.

꼭대기부를 아래로 향하게한 중공의 방추형의 침전부(14)의, 하향꼭대기부의 하단부에는 꼭대기부를 위로 향하게한 산형상의 배플(23)을 형성한다. 도 1, 도 2의 실시형태의 배플(23)은 중공의 방추형이나, 도 2의 방추형의 좌우의 끝은(15b)의 거리에 동등하거나, 그 이상으로 한다. 그리고, 도 3에 표시한 바와 같이 배플은 중공의 박공지붕형상이라도 된다. 이 박공지붕형상배플의 박공과 박공의 사이의 거리는 직립통벽의 끝벽(15b),(15b)사이의 거리에 동등하거나, 그것보다 길게하는 것이 바람직하다.

급수관(13)으로부터 처리조내에 공급되어서 반응부(11)를 상향흐름하는 원수(유기성오수)는, 혐기성오니층(12)을 유동상태로 전개해서 오니와 접촉하고, 함유하는 유기물을 혐기성미생물에 의해 분해되어서 처리수가 되고, 이 처리수는 분해에 의해 생성해서 부상하는 혐기성의 가스에 수반하여, 일부의 오염을 수반해서 반응부(11)로부터 또 상향흐름한다.

상향흐름하는 가스와 오니를 함유한 처리수의 일부는 배플(23)에 포집된다. 남은 오니를 함유한 처리수와 가스는 배플(23)의 주위를 상향흐름하고, 그 일부는 직립통벽(15)의 하단부를 좁게하고 있는 좌우의 경사벽(16),(16)에 의해 유도되어, 직립통벽의 주위, 즉 이통벽의 좌우의 측벽(15a),(15a)과 처리조의 내벽과의 사이의 상승수로(25),(25)와, 끝벽(15a),(15b)과 처리조의 내벽과의 사이의 상승로(26),(26)과, 처리부를 복수형성한 경우는 인접한 직립통벽의 벽(15a),(15a)나 (15b),(15b)의 사이의 상승수로를 상승하고, 가스는 액면에 부상해서 가스빼는관(10')으로부터 외부에 방출된다. 나머지의 처리수와 가스는 좌우의 경사벽(16),(16)의 하단부와 침전부(14)와의 사이, 및 직립통벽의 서로 대향한 끝벽(15b),(15b)에 형성된 노치(22),(22)를 통과하여, 직립통벽(15)과 방해판(20)의 사이를 빠져나가 상승하고, 일부의 가스는 방해판(20)에서 포착된다. 처리수와 가스의 일부는 간막이벽(17)과 직립통벽(15)과의 사이를 상향하여, 가스는 액면위에 부상해서 가스빼는 광으로부터 방출되고, 처리수는 간막이벽(17)의 노치(17')로부터 넘쳐들어가는통(19),(19)으로 유입하여, 배수관(21),(21)에 의해 계외부로 배수된다.

직립통벽(15)과 방해판(20),(20)사이를 빠져나와서 상승하는 가스와 처리수의 남은부분은 간막이벽(17),(17)의 하단부와 침전부의 상부(14'),(14')와의 사이의 틈새(28),(28)를 하향으로 빠져나와서 좌우의 간막이벽(17),(17)의 사이에 유입하나, 상승류속과 오니의 침강속도의 차때문에 오니는 침전부(14)에 침강하고, 가스는 액면에 부상해서 가스빼는 광에 의해 방출되고, 처리수는 기립벽(18),(18)에 형성한 노치(18')로부터 넘쳐들어가는통(19),(19)으로 넘쳐들어가고, 배수관(21),(21)에 의해 계외부로 배수된다.

이렇게해서, 반응부로부터 혐기성가스에 수반해서 상향흐름하는 처리수에 함유된 오니의 일부와, 혐기성가스의 일부는 배플(23)에 포집된다. 따라서, 침전부(14)에 침강하는 오니의 양은 적어지는 동시에, 처리수에 섞겨서 넘쳐들어가는 통(19),(19)으로 유출되는 오니도 적어지므로 수질이 좋은 처리수를 얻을 수 있다.

배플(23)에 포집된 오니, 침전부(14)에 침강한 오니를 반응부(11)에 반송하기 위해, 침전부(14)의 바닥의 내부에 일단부가 개구하고, 타단부는 조내부의 액면위에 돌출한 후 하향으로 되집어꺾여, 간막이벽(17)의 외부에서 조내부의 액면위에 개구해 있거나, 또는 액면속에 돌입하는 오니의 반송관(29)과, 배플(23)의 꼭대기부의 내부에 하단부가 개구하고, 침전부(14)의 벽을 관통해서 상단부가 상기 오니의 반송관(29)의 도중에 접속된 가스빼는관(30)을 설치한다. 이에 의해 배플에 의해 포집된 혐기성의 가스는 가스빼는관(30)을 상승해서 오니의 반송관(29)에 유입하고, 간막이벽(17)의 외부에서 조내부로 되돌려진다. 이 혐기성가스의 에어리프트작용에 의해 배플에 포집된 오니, 침전부에 침강한 오니를 반응부(11)에 되돌릴 수 있다. 오니의 반송관(29)에는, 가스빼는관(30)이 접속된 위치의 상류에, 타이머에 의해 개폐작동이 제어되는 자동밸브V를 설치해도 된다. 또, 가스리스트효율을 높이기위해, 반송관(29)이 올라가는 최고부에 수조(受槽)(도시생략)를 설치할 수도 있다. 또한, 침전부(14)에 침강한 오니는, 배니관(도시생략)을 개재해서 펌프(도시생략)에 의해 처리조외부로 꺼내어, 반송관(도시생략)에 의해 반응부(11)로 되돌리수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1의 발명에서는 침전부의 외면에 형성되어서 비스듬히 하향으로 돌출하는 좌우의 방해판을 직립통벽의 좌우의 측벽의 아래에 연속된 좌우의 경사벽이 싸안고, 이 좌우의 경사벽의 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 하단부가 직립통벽의 하단부의 개구부를 좁아지게 하고 있기 때문에, 처리수와 가스는 좌우의 경사벽의 안쪽과 바깥쪽으로 분리되어서 상승하고, 오니입자가 말려올라가도 처리수등의 상승흐름과 맞부딪치는 일이 없고, 오니입자의 침전부내에의 흡입현상은 없어진다. 따라서, 처리수에 함유되어 있는 오니입자의 분리효과가 뛰어나 있다.

또, 본 발명의 제 2의 발명에 의해 배플이 혐기성가스와 상향흐름하는 처리수속의 오니를 포집하기 때문에 침전부에의 오니의 유입은 적어지고, 침전부의 공간을 침강분리에 유효하게 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 제 3의 발명에 의해, 배플이 포집한 혐기성가스의 에어리프트작용에 의해 배플에 포집된 오니와, 침전부에 침강한오니를 반응부에 반송할 수 있다. 따라서, 펌프를 사용할 필요가 없으므로 설비코스트, 러닝코스트는 저감된다.

Claims

바닥부에 혐기성오니층과, 이 오니층속에 유기성배수를 상향흐름으로 공급하는 급수관을 가진 반응부를 구비한 처리조의 내부의 상기 반응부의 위의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게한 방추형의 침전부를 침지해서 배치하는 동시에, 상기 침전부의 주위에 상단부가 조내부의 액면위에 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽과, 이 직립통벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽과, 상기 침전부의 위의 직립통벽의 내부에는 하향으로 죄어서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 동시에, 상부에 조내부의 액면으로부터 처리수가 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 통을 구비한 간막이벽과, 상기 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판과, 상기 침전부의 바닥에 괴이는 오니를 침전부의 외부로 배출하는 오니배출장치를 설치한 것을 특징으로 하는 유기성배수의 혐기성처리장치.
바닥부에 혐기성오니층과, 이 오니층속에 유기성배수를 상향흐름으로 공급하는 급수관을 가진 반응부를 구비한 처리조의 내부의 상기 반응부의 위의 물속에, 첨단부를 아래로 향하게 한 방추형의 침전부를 침지해서 배치하는 동시에, 상기 침전부의 주위에 상단부가 조내부의 액면위로 돌출하고, 하단부가 상기 침전부의 높이의 도중의 물속에 위치하는 직립통벽과, 이 직립통벽의 하단부로부터 상기 침전부의 하단부를 향해서 가까워지는 경사벽과, 상기 침전부의 위의 직립통벽의 내부에는 하향으로 죄어서 하단부가 침전부의 내부에 위로부터 얕게 돌입하는 동시에, 상부에 조내부의 액면으로부터 처리수가 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 넘쳐들어가는 통을 구비한 간막이벽과, 상기 침전부의 외면에 형성되고, 직립통벽의 하단부내면을 향해서 비스듬히 하향으로 돌출하는 방해판을 형성한 유기성배수의 혐기성처리장치에 있어서, 상기 침전부의 하단부에 산형상단면의 배플을 배치한 것을 특징으로 하는 유기성배수의 혐기성처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 침전부의 바닥의 내부에 일단부가 개구하고, 타단부는 조내부의 액면위에 돌출한 후 하향으로 되집어 꺾여, 간막이벽의 외부에서 조내부의 액면속으로 돌입하는 오니의 반송관과, 상기 산형상단면의 배플의 꼭대기부의 내부에 하단부가 개구하고, 상단부는 상기 오니의 반송관의 도중에 접속한 상향의 가스빼는관을 배설하고, 상기 반응부에서 발생해서 배플에서 포집된 혐기성가스를 상기 가스빼는관에 의해 오니반송관에 공급하고, 오니반송관내에 발생하는 가스리프트작용에 의해 배플에 포집된 오니와, 침전부의 바닥에 침강한 오니를 반응부에 반송하도록 한 것을 특징으로 하는 유기성배수의 혐기성처리장치.