KR200242952Y1

KR200242952Y1 - 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치

Info

Publication number: KR200242952Y1
Application number: KR2020010009406U
Authority: KR
Inventors: 명규남; 정권성
Original assignee: 주식회사 경우크린텍
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2001-10-10

Abstract

본 고안은 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치에 관한 것으로서, 부착성장방식의 소규모 오수처리시설에 있어서 침전기능을 증대시키기 위하여 유량조정을 통한 침전 및 생물막여과조에서의 침전, 여과 및 생물학적 처리를 효율적으로 수행할 수 있고, 특히 유량조정조를 조합함으로써 침전여과조의 여재층과의 충돌 및 여과작용에 의해 보다 효과적인 침전제거를 유도할 수 있으며, 생물막여과조의 여재 심층부에 미생물의 번식을 도모하여 여재층을 통과하는 오수중의 유기물질의 분해를 촉진시킬 수 있도록 한 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치{Foul drain processing unit using settling chamber and biofilm filteration aquarium}

본 고안은 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치에 관한 것으로서,생물막방식의 소규모 오수처리시설에 유량조정조를 조합한 침전 및 생물막여과조를 설치하여, 오수에 포함된 고형물과 처리수의 분리효율을 증대시킬 수 있도록 함과 동시에 유기물질을 제거할 수 있도록 함으로써, 보다 양호한 처리수질을 얻을 수 있도록 한 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치에 관한 것이다.

통상적으로 오수처리시설의 처리 시스템은 가정 및 공장과 기타 영업장 등에서 발생하는 잡배수, 분뇨등의 오수를 물리적, 생물학적 방법으로 정화하여 하천 등에 방류함으로써, 하천의 생태계 보전 및 수자원 보전에 기여할 수 있는 환경산업의 일종이다.

이러한 오수처리방식에 채택되는 미생물에 의한 생물학적 처리방식은 미생물이 유기물을 섭취/분해하는 과정에서 증식을 통해 미생물 응집체를 이루는 방식(부유성장식)과, 증식미생물이 여재에 생물막을 형성하는 방식(부착성장식)으로 대별되며, 오염부하의 변동에 대처능력이 우수한 상기 부착성장식이 오수처리방식으로 적용되는 예가 많다.

종래의 오수처리방식에서 처리수와 슬러지(미생물 덩어리로서 더 이상 오수처리 기능을 담당하지 않는 찌꺼기)의 분리는 침전과 여과의 원리를 이용하여 왔다.

상기 침전은 미생물 덩어리를 중력의 원리를 이용하여 침전조에서 고액분리하여 슬러지를 제거하는 방식이고, 상기 여과는 침전조 후단에 설치하여 보다 양호한 처리수질을 얻기 위하여 모래, 자갈, 활성탄 또는 멤브레인(membrane)과 같은 여과재를 사용하여 미세 고형물을 걸러내어 분리하는 방식이다.

이러한 침전과 여과의 설계에는 고형물의 비중, 직경 및 전기적 특성과 같은 물리적 특성과 처리시설의 통과유속이 매우 중요한 설계인자로서, 발생하는 고형물의 비중이 클 경우 침전조 처리효율은 커지게 되고, 특히 직경이 큰 고형물의 경우에는 침전시 주변의 고형물과의 접촉을 통해 보다 크고 무거운 고형물로 전환되어 침전효율을 증대시키게 된다.

또한, 여과조에서도 상기 고형물의 직경 및 전기적 특성은 여재층의 결정과 여과조의 역세척 및 운전시간 등을 결정하는 중요한 요소가 된다.

한편, 상기 슬러지의 물리적 특성 이외에도 오수처리시설로 유입되는 유량의 변동 또한 오수 처리효율에 큰 영향을 미치게 되는데, 기존 오수처리시설의 경우 침전조 유입전에 유량의 변동을 완화하여 유입시킴으로써, 침전조에서의 통과유속을 비교적 일정하게 유지시킬 수 있어 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다.

상기 여과시설의 경우에도 별도의 유량조절을 위한 조를 설치하여 설계유량만을 여과조에 유입시킴으로서, 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다.

현재 국내 대부분의 소규모 오수처리시설은 접촉재를 충진한 부착성장식의 처리공법을 채택하고 있음에도 불구하고, 이 부착성장식의 처리방식에 적용되는 고형물 분리기능에 부유성장식의 방식을 그대로 채택하고 있어 비효율적인 처리시설이 설계 시공되는 사례가 많았다.

즉, 종래의 침전 및 여과 기술은 부유성장식 생물처리방식에 적용되어 매우 탁월한 처리효율을 나타내었지만, 이러한 처리시설을 소규모의 부착성장식 오수처리시설에 적용할 경우 다음과 같은 문제점을 발생하게 되었다.

첫째, 대부분의 설계인자가 고형물 부하(침전조 또는 여과조 단위 면적당 부하되는 고형물의 량)가 큰 부유성장식에 적용하여 왔기 때문에 고형물 부하 및 고형물의 물리적 특성이 부유성장식과 다른 부착성장식(부착성장식 포기조의 부유물 농도는 부유성장식에 비하여 매우 낮다.)에 적용할 경우 침전조의 과다설계 또는 비효율적 설계가 되어 왔다.

둘째, 대부분의 부유성장식의 처리방식은 중/대규모 처리시설에 적용함으로써, 침전 및 여과조에서 경제적으로 유리한 유량조정조의 설치가 가능하였지만, 대부분이 소규모 처리시설에 적용되는 부착성장식 처리방식의 경우 유입유량의 변동에 대한 영향을 매우 크게 받기 때문에 유량조정조의 설치가 매우 필수적임에도 불구하고 대부분의 처리시설에서 경제적인 이유로 이러한 유량조정조의 설치가 간과됨으로써 처리효율에 악영향을 초래하였다.

또, 유량조정조를 설치하더라도 침전 및 여과조의 경제적인 설계지침이 부족하여 침전조 및 여과조의 용량이 과다하게 설계됨으로써, 처리시설의 설치비용이 과다하게 소요되는 경우가 발생하였으며, 일부시설은 실제 처리시설의 규모에 비해 적은용량의 시설이 설계·시공됨으로써 처리수질이 악화되는 경우가 있었다.

셋째, 여과조의 경우 침전조를 거친후 고형물 부하가 낮은 처리수에 대해 완벽한 처리를 위해 적용하는 조로서, 운전 및 유지관리가 매우 복잡하고 전단의 침전조에서 처리효율이 저하될 경우 여과조의 성능 및 처리기능이 급속히 악화되는 문제점이 있고, 또한 멤브레인의 경우 타 시설에 비해 설치 및 유지관리비용이 비싸며, 세심한 유지관리가 필요해 유지관리인원이 상주하여 관리할 필요가 있다.

이에, 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 본 고안의 목적은 부착성장방식의 소규모 오수처리시설에 있어서 침전기능을 증대시키기 위하여 유량조정을 통한 침전 및 생물막여과조에서의 침전, 여과 및 생물학적 처리를 효율적으로 수행할 수 있고, 특히 유량조정조를 조합함으로써 침전여과조의 여재층과의 충돌 및 여과작용에 의해 보다 효과적인 침전제거를 유도할 수 있으며, 생물막여과조의 여재 심층부에 미생물의 번식을 도모하여 여재층을 통과하는 오수중의 유기물질의 분해를 촉진시킬 수 있도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하고자, 본 고안은 부착성장식의 소규모 오수처리시설에 고형물을 분리할 수 있는 기술로서 유량조정조룰 조합한 침전 및 생물막여과조를 설치함으로써, 오수에 포함된 고형물 분리 뿐만아니라 유기물의 제거가 가능하도록 하여 처리수의 분리효율을 증대시킬 수 있고, 보다 양호한 처리수질을 얻을 수 있도록 한 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치의 배열 순서와 전체 공정도를 나타낸다.

도 2는 본 고안에 따른 오수처리장치의 유량조정조를 나타내는 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 오수처리장치의 침전 및 생물막여과조가 병렬로 연결된 상태를 나타내는 개략도,

도 4는 본 고안에 따른 오수처리장치의 침전 및 생물막여과조가 상하 직렬로 연결된 상태를 나타내는 개략도,

도 5는 본 고안에 따른 오수처리장치의 반응조로서, 침전 및 생물막여과조가 상하 직렬로 연결된 상태를 나타내는 개략도,

도 6a,6b는 본 고안에 따른 오수처리장치의 침전여과조의 여재의 구조 및 이 여재에 의한 여과원리를 나타내는 모식도,

도 7은 본 고안에 따른 오수처리장치의 생물막여과조의 여과재를 나타내는 구조도,

도 8은 본 고안에 따른 오수처리장치의 운전 결과를 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 반응조 12 : 침전여과조

14 : 생물막여과조 15 : 침전분리조

16 : 유량조정조 17 : 접촉포기조

18 : 폴링여재 19 : 슬러지 농축 저류조

20 : 스폰지 여재 22 : 흡입판

24 : 산기장치 26 : 유량조절박스

28 : 유량조절펌프 30 : 수위조절스위치

32 : 유입공간 34 : 배출공간

36 : 바이패스 공간 38 : V-노치(notch)

40 : 유량조절장치 42a,42b : 격벽

44 : 차단판 46 : 바이패스 홀

47 : 분리판 48 : 여재 고정판

50 : 방류관 52 : 슬러지 침전영역

54 : 사절판

이하 본 고안을 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 오수처리장치는:

최초 오수가 유입되어 오수에 포함된 찌꺼기를 침전시켜 분리하는 침전분리조(15)와; 이 침전분리조(15)로부터 배출된 오수의 유량을 조절하여 배출시킬 수 있도록 한 유량조정조(16)와; 유량 조절에 의하여 배출된 오수의 유기물을 산화분해시키는 접촉포기조(17)와; 접촉포기조(17)로부터의 오수를 하부에서 상부로 흐르게 하는 상향류 여과방식으로 여과시킬 수 있도록 한 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)가 나란히 설치되고, 중앙부에는 공기공급용 산기장치(24)가 설치되며, 바닥면에는 슬러지의 침전영역(52)이 되는 동시에 침전된 슬러지를 외부로 분리 가능하도록 슬러지 인발장치가 장착된 반응조(10)와; 상기 반응조(10)의 슬러지 침전영역(52)에 침전된 고형물의 슬러지를 농축시키는 슬러지 농축 저류조(19)로 구성하되;

상기 유량조정조(16)에는 오수를 흡입하는 흡입판(22)과, 이 흡입판(22)과 연결되는 유량조절박스(26)와, 상기 흡입판(22)으로 흡입된 오수를 상기 유량조절박스(26)로 펌핑하는 유량조정펌프(28)와, 상기 흡입판(22)이 설치된 수위보다 약간 위쪽에 설치되어 수위 감지에 의하여 온오프되는 수위조절스위치(30)로 구성된 유량조절장치(40)를 설치하고;

상기 침전여과조(12)내에는 폴리프로필렌 재질의 폴링여재(18)를 충진하고, 상기 생물막여과조(14)에는 폴리우레탄 재질의 정육면체 스폰지여재(20)를 충진하여서 달성된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 구현예로서, 상기 유량조절장치(40)의 유량조절박스(26)내부는 유입공간(32)과 배출공간(34)과 바이패스공간(36)으로 분할되어 있되, 상기 유입공간(32)과 배출공간(34) 사이는 V-노치(38)를 갖는 격벽(42a)에 의하여 분할되고, 상기 유입공간(32)과 상기 바이패스공간(36) 사이는 상하 슬라이드 가능한 차단판(44)에 의하여 분할되며, 상기 바이패스공간(36)의 바닥면에는 상기 유량조정조(16)내로 통하는 바이패스 홀(46)이 관통되어 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 오수를 흡입하는 흡입판(22)과 연결된 상기 유량조절박스(26)의 유입공간(32)의 상단부에는 오수의 유입시 충격을 완충시킬 수 있도록 격벽(42b)이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 또 다른 구현예로서, 상기 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)는 반응조(10)내에서 침전여과조(12)가 밑쪽에 생물막여과조(14)가 위쪽에 배치되며 직렬로 연결된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)는 개별적인 반응조에 별도로 배치하여 병렬로 연결 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반응조(10)내에서 침전여과조(12)와 생물막여과조(14) 사이에는 각 충진여재를 섞이지 않도록 분리해주는 분리판(47)이 설치되고, 침전여과조(12)의 상면과 생물막여과조(14)의 하부는 충진된 여재의 움직임을 막아주는 여재고정판(48)이 설치되며, 반응조(10)의 상부쪽 일정 부위에는 침전여과조(12)과 생물막여과조(14)를 상향 흐름으로 통과한 오수가 배출되는 방류관(50)이 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 고안을 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 오수처리장치는 첨부한 도 1에 도시한 바와 같이 침전분리조(15),와, 유량조정조(16)와, 접촉포기조(17)와, 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)와, 슬러지 농축저류조가 순서대로 배열된 구성을 갖고, 본 고안의 오수처리방법은 상기 장치에 의하여 실현되는 바, 특히 본 고안에서는 기존의 소규모 오수처리시설에서 간과된 유량조정조(16)를 설치함으로써, 후단에서의 안정적인 수류흐름을 유도하여 안정적인 오수처리효율을 얻을수 있도록 하였으며, 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)의 기능을 극대화시킨 점에 그 특징이 있다.

먼저, 유입된 오수에 포함되어 있는 부피가 큰 종류의 슬러지등이 상기 침전분리조(15)에서 1차적으로 분리되어진다.

다음으로, 상기 침전분리조(15)를 통과한 오수는 첨부한 도 2에 도시한 바와 같은 구조의 유량조정조(16)를 거치게 되는데, 이 유량조정조(16)는 국내 대부분의 소규모 오수처리시설이 계절별, 시간대별 유량변동이 심한 오수발생 특성을 고려하여 일최대 오수량의 평균유량만큼의 유량조절이 가능하도록 하여, 후단처리시설에 공급할수 있도록 한 것이다.

여기서, 상기 유량조정조(16)의 구조를 첨부한 도 2을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 유량조정조(16)는 침전분리조(15)로부터 배출된 오수가 채워지도록 소정의 체적을 갖는 조로서, 유량조절장치(40)가 설치되어진다.

상기 유량조절장치(40)는 입구부가 넓은 직경의 중공형 흡입판(22)과, 수위조절스위치(30)와, 유량조절박스(26)와, 유량조절펌프(28)로 구성된 것으로서, 상기 수위조절스위치(30)는 유량조정조의 내경면에 오수의 높이를 감지하도록 설치된 수위감지센서와 연계되어 설치되고, 오수를 흡입하는 상기 흡입판(22)은 수위감지센서의 아래쪽에 관으로 연결되며 위치된다.

또한, 상기 흡입판(22)은 관에 의하여 유량조절박스(26)와 연결되고, 상기 흡입판(22)과 유량조절박스(26)를 연결하는 관 사이에 상기 유량조절펌프(28)가 설치된다.

특히, 상기 유량조절장치(26)의 유량조절박스(26)는 유입공간(32)과, 배출공간(34)과, 바이패스공간(36)으로 분할된 하우징 형태로서, 상기 유입공간(32)과 배출공간(34) 사이는 V-노치(38)를 갖는 격벽(42a)이 설치되어 분할되어 있고, 상기 유입공간(32)과 상기 바이패스공간(36) 사이는 상하 슬라이드되는 차단판(44)에 의하여 분할되며, 상기 바이패스공간(36)의 바닥면에는 유량조정조(16)로 통하는 바이패스 홀(46)이 관통되어 형성되어 있다.

또한, 상기 오수를 흡입하는 흡입판(22)과 연결된 상기 유량조절박스(26)의 유입공간(32)의 상단부에는 오수의 유입시 흐름 충격을 완충시킬 수 있도록 격벽(42b)이 종방향으로 설치되어 있고, 물론 상기 격벽(42b)의 하단끝과 유량조절박스(26)의 유입공간(32) 바닥면 사이는 오수의 계속적인 흐름을 위하여 연통된 상태가 된다.

따라서, 상기 침전분리조(15)로부터 유입된 오수가 상기 유량조정조(16)의 내부에 소정의 높이까지 채워지게 되면, 이를 수위감지센서에서 감지하는 동시에 센서의 신호를 받은 상기 수위조절스위치(30)가 온(ON)으로 작동된다.

동시에 상기 수위조절스위치(30)의 온(ON)에 의하여 상기 유량조절펌프(28)가 펌핑(Pumping) 구동되고, 상기 흡입판(22)으로 오수가 용이하게 펌핑 흡입되는 바, 그 흡입량은 수위감지센서와 흡입판(22) 사이에 채워져 있는 오수의 량이 된다.

상기와 동시에, 오수는 관을 따라 유량조절박스(26)내의 유입공간(32)으로 유입되는 바, 유입시 오수의 흐름 충격이 상기 유입공간(32)내의 격벽(42b)에 의하여 한 번 완충되고, 계속해서 오수는 격벽(42b)의 밑으로 흘러서 상기 격벽(42a)의 V-노치(38)를 따라 배출공간(34)으로 흐르게 되고, 그 흐름량이 과도한 경우 나머지 오수의 량은 열림상태의 차단판(44)을 지나 상기 바이패스 공간(36)으로 흐르는 동시에 바닥면의 바이패스 홀(46)을 경유하여 다시 유량조정조(16)의 내부로 복귀된다.

다음으로, 상기 유량조정조(16)의 유량조절장치에 의하여 그 유량이 조절되어 배출된 오수는 상기 접촉포기조(17)로 유입되는데, 유입된 오수의 유기물이 상기 접촉포기조(17)에서 산화/분해되는 단계가 진행된다.

다음 단계로서, 상기 접촉포기조(17)를 경유한 오수는 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)가 내재된 단일 반응조로 유입되어진다.

여기서 상기 반응조의 구조를 도 5를 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기 반응조(10)의 중심부에는 하부쪽으로 공기를 공급하는 산기장치(24)가 내설되고, 이 산기장치(24)의 주변으로는 사절판(54)이 설치되며, 이 사절판(54)의 외경면과 상기 반응조(10)의 내경면 사이에는 오수가 하부로부터 상부로 흐르며 상향류 여과방식으로 여과되도록 한 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)가 상하로 직렬 배열을 이루며 설치된다.

특히, 상기 사절판(54)의 하단끝과 반응조의 바닥면은 소정의 거리로 유지되어, 사절판(54)의 하단끝 출구와 상기 침전여과조의 하부는 서로 연통된 상태가 된다.

또한, 상기 반응조(10)의 바닥면에는 슬러지 침전영역(52)이 마련되어 있고, 이 침전영역에는 침전된 슬러지를 외부로 분리 가능하도록 슬러지 인발장치(미도시됨)가 장착되어 있으며, 반응조(10)의 상단부 즉, 생물막여과조(14)의 위쪽으로는 여과처리된 오수를 배출하는 방류관(50)이 연결되어 있다.

한편, 상기 침전여과조(12)에는 첨부한 도 6a에 도시한 바와 같이 구형상(바람직하기로는 직경 5cm)을 띠고 있는 다수의 폴리프로필렌 재질의 폴링여재(18)가 충진되어 있고, 상기 생물막여과조(14)에는 첨부한 도 7에 도시한 바와 같이 육면체 형상(바람직하기로는 가로 및 세로 길이가 5cm ×5cm)을 띠고 있는 다수의 폴리우레탄 재질의 스폰지여재(20)가 충진되어 있다.

이때, 상기 반응조(10)내에서 침전여과조(12)의 상부면과 생물막여과조(14)의 하부면에는 각 여재(18),(20)를 움직이지 않게 고정시켜주는 다공성 또는 투과성의 여재고정판(48)이 장착되고, 특히 상기 침전여과조(12)와 생물막여과조(14)의 접촉 부분에는 각 폴링여재(18)와 스폰지여재(20)가 섞이지 않도록 분리해주는 다공성 또는 투과성의 분리판(47)이 설치된다.

상기 단일 반응조(10)내에서 침전여과조(12)와 생물막여과조(14)는 첨부한 도 3에 도시한 바와 같은 배치 형태로 상하 직렬로 배열되었지만, 본 발명의 다른 구현예로서, 상기 침전여과조(12)와 생물막여과조(14)를 서로 다른 개별 반응조에각각 배치하여, 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이 서로 병렬로 연결하여 설치할 수 있다.

물론, 상기 침전여과조(12)와 생물막여과조(14)가 병렬로 연결되어도, 오수는 침전여과조(12)의 하부에서 위쪽으로 흐르며 상향 여과되고, 계속해서 생물막여과조(14)의 하부에서 위쪽으로 흐르며 상향 여과된다.

이에따라, 상기와 같은 구성으로 이루어진 반응조(10)에 접촉포기조(17)로부터 오수가 유입되면, 오수는 상기 반응조(10)의 사절판(54) 내부공간을 따라 반응조(10)의 바닥면쪽으로 흐르게 되고, 계속해서 사절판(54)의 하단끝을 빠져나와, 상기 침전여과조(12)로 흐르게 되는 바, 이때 오수는 상기 침전여과조(12)를 하부에서 위쪽으로 통과하며 상향 여과되어진다.

이때, 상기 침전여과조(12)로 흐르는 오수중의 용존산소 농도를 증대시키기 위하여, 상기 반응조(10)의 중심부에 설치된 산기장치(24)에서 공기를 공급함에 따라 오수는 호기성 상태로 변하여 흐르게 된다.

여기서, 상기 침전여과조(12)에서 오수가 여과되는 원리를 첨부한 도 6b를 참조로 설명하면 다음과 같다.

상기 침전여과조(12)내에 충진된 폴링여재(18)는 슬러지의 부착이 쉽고, 슬러지가 일정부피 또는 중량 이상으로 커지게 되면 쉽게 탈리되는 특성을 갖는 구형 여재로서, 공극이 커서 침전여과조(12)로 유입되는 오수중의 고형물 선속도를 저하시켜 침전에 유리한 조건을 형성할 수 있는 것이다.

이에. 상기 침전여과조(12)내를 오수가 흐르는 동시에 오수에 포함된 슬러지가 폴링여재(18)의 표면에 붙게 되는 바, 이 슬러지는 첨부한 도 6b에 도시한 바와 같이, 서로간의 부착량이 증가하여 조대화됨에 따라, 결국 폴링여재(18)와의 부착력을 견디지 못하고 탈리되고, 반응조(10)의 슬러지 침전영역(52)으로 쉽게 가라 앉아 침전되어진다.

다음으로, 상기 침전여과조(12)를 통과한 오수는 상기 생물막여과조(14)를 상향 흐름으로 통과하게 되는데, 이때 생물막여과조(14)에는 호기성의 미생물이 용이하게 침투하여 번식이 가능하고, 표면에는 고형물이 쉽게 부착되어 여과될 수 있는 특성을 지닌 폴리우레탄 재질의 스폰지여재(20)가 충진되어 있다.

따라서, 상기 생물막여과조(14)에서는 침전여과조(12)를 통과한 오수의 미세한 고형물질이 스폰지여재(20)의 표면에 흡착/제거되고, 스폰지여재(20)의 표면과 그 심층부에 서식하는 호기성의 미생물이 오수에 포함된 용해성 유기물을 분해하여, 보다 깨끗한 수질을 확보할 수 있게 해준다.

이와 같이, 상기 생물막여과조(14)를 통과한 오수는 깨끗한 수질로서, 상기 반응조(10)의 상단부에 설치된 방류관(50)을 따라 하천등의 외부로 방류된다.

한편, 상기 반응조(10)의 바닥면 즉, 슬러지 침전영역(52)에 침전된 슬러지 고형물이 누적되면, 인발장치(미도시됨)에 의하여 슬러지 고형물을 배출 제거시킨 후, 슬러지 농축 저류조(19)에 임의 저장하게 되고, 이 슬러지 농축 저류조(19)에서 배출된 미처리 상징수는 상기 유량조정조(16)로 복귀시키게 된다.

여기서, 상기와 같은 본 고안의 오수처리장치를 가동시킨 결과로서, 가동일수별 처리수 농도변화를 측정한 실시예를 첨부한 도 8의 그래프를 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

상기 오수처리장치은 30일간의 시운전 후, 정상상태에 도달하였으며, 처리수질은 BOD 6mg/L, SS 3mg/L 정도의 평균수질을 나타내었다.

가동 60일 경과 후, 갑작스런 농도변화를 보였으나, 이러한 농도변화의 원인은 폐색에 의한 원인으로 밝혀져 역세척 실시후, 수시간내에 다시 정상상태로 양호한 처리수질을 얻을 수 있음이 증명되었다.

이상에서 본 바와 같이, 본 고안에 따른 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치 및 그 방법에 의하면,

첫째, 기존 부착성장식 소규모 오수처리시설에서의 침전기능을 유량조정조를 조합한 침전여과조에서 대신함으로써, 보다 경제적인 처리시설의 설계가 가능하며, 안정적인 처리수질 확보가 가능하고;

둘째, 침전 및 생물막여과조의 2단 처리를 통하여 부유물질의 완벽한 처리가 가능하며, 생물막여과조에서의 유기물 분해능력을 충분히 확보함으로써, 종전 침전기능만을 적용한 처리공법에 비해 양호한 수질을 얻을수 있으며, 후단처리로서 여과조를 설치한 처리시설과 거의 동등한 처리효율을 얻을 수 있으며;

셋째, 보다 양호한 수질확보를 위해 설치하는 막분리 여과조와 같은 처리시설에 비해 유지관리가 간편하며, 초기 시설비 및 향후 시설교체비용이 매우 경제적인 장점을 제공하게 된다.

Claims

최초 오수가 유입되어 오수에 포함된 찌꺼기를 침전시켜 분리하는 침전분리조(15)와; 이 침전분리조(15)로부터 배출된 오수의 유량을 조절하여 배출시킬 수 있도록 한 유량조정조(16)와; 유량 조절에 의하여 배출된 오수의 유기물을 산화분해시키는 접촉포기조(17)와; 접촉포기조(17)로부터의 오수를 하부에서 상부로 흐르게 하는 상향류 여과방식으로 여과시킬 수 있도록 한 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)가 나란히 설치되고, 중앙부에는 공기공급용 산기장치(24)가 설치되며, 바닥면에는 슬러지의 침전영역(52)이 되는 동시에 침전된 슬러지를 외부로 분리 가능하도록 슬러지 인발장치가 장착된 반응조(10)와; 상기 반응조(10)의 슬러지 침전영역(52)에 침전된 고형물의 슬러지를 농축시키는 슬러지 농축 저류조(19)로 구성하되;

상기 유량조정조(16)에는 오수를 흡입하는 흡입판(22)과, 이 흡입판(22)과 연결되는 유량조절박스(26)와, 상기 흡입판(22)으로 흡입된 오수를 상기 유량조절박스(26)로 펌핑하는 유량조정펌프(28)와, 상기 흡입판(22)이 설치된 수위보다 약간 위쪽에 설치되어 수위 감지에 의하여 온오프되는 수위조절스위치(30)로 구성된 유량조절장치(40)를 설치하고;

상기 침전여과조(12)내에는 폴리프로필렌 재질의 폴링여재(18)를 충진하고, 상기 생물막여과조(14)에는 폴리우레탄 재질의 정육면체 스폰지여재(20)를 충진하여서 달성된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유량조절장치(40)의 유량조절박스(26)의 내부는 유입공간(32)과 배출공간(34)과 바이패스공간(36)으로 분할되어 있되,

상기 유입공간(32)과 배출공간(34) 사이는 V-노치(38)를 갖는 격벽(42a)에 의하여 분할되고, 상기 유입공간(32)과 상기 바이패스공간(36) 사이는 상하 슬라이드 가능한 차단판(44)에 의하여 분할되며, 상기 바이패스공간(36)의 바닥면에는 상기 유량조정조(16)내로 통하는 바이패스 홀(46)이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 오수를 흡입하는 흡입판(22)과 연결된 상기 유량조절박스(26)의 유입공간(32)의 상단부에는 오수의 유입시 흐름 충격을 완충시킬 수 있도록 격벽(42b)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)는 반응조(10)내에서 침전여과조(12)가 밑쪽에 생물막여과조(14)가 위쪽에 배치되며 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 침전여과조(12) 및 생물막여과조(14)는 개별적인 반응조에 별도로 배치하여 병렬로 연결 가능한 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 반응조(10)내에서 상기 침전여과조(12)와 생물막여과조(14) 사이에는 각 충진여재를 섞이지 않도록 분리해주는 분리판(47)이 설치되고, 상기 침전여과조(12)의 상면과 생물막여과조(14)의 하부에는 충진된 여재의 움직임을 막아주는 여재고정판(48)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 반응조(10)의 상부쪽 일정 부위에는 상기 침전여과조(12)과 생물막여과조(14)를 상향 흐름으로 통과한 오수가 배출되는 방류관(50)이 설치된 것을 특징으로 하는 침전 및 생물막여과조를 이용한 오수처리장치.