KR100413000B1 - 폐수 정화장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세차장이나 음식점등의 생활폐수를 처리하는 폐수정화장치로 구성할 목적으로 안출된 것으로 본 발명은 지하에 매립되는 제1처리조(10)와 지상설치되는 제2처리조(20)로 이루어지고, 제1처리조에는 유수분리,여과 및 집수가 이루어지는 3단계 처리실을 구비하고 블로우어 및 슬러지농축실을 설치하여 유수분리 및 집수과정에서 부상슬러지의 흡착제거가 이루어지도록 하며, 지상에 설치되는 제2처리조에는 1차여과실과 침전실 및 2차 여과실을 구비하고 슬러지저장실을 부착한 구조로 하여 제1처리조의 제1실에서 유수분리 및 슬러지농축제거가 이루어지는 단계와, 제2실에서 유기물질 및 무기물질의 흡착제거가 이루어지는 단계를 통하여 투입된 폐수가 제3실에 모아지고, 제3실의 폐수는 펌핑에 의해 제2처리조의 1차여과실로 공급되어 1차 여과된 후 침전실로 공급되어 슬러지의 침전이 이루어지는 단계와, 제2차 여과실을 거쳐 무기물질과 유기물질이 흡착제거되는 단계가 연속적으로 이루어져 최종 처리수는 배수구를 통하여 방출되고 , 침전실에 침전된 슬러지는 배출변을 통하여 슬러지저장조로 배출된 후 제1처리조의 제1실로 반송처리되도록 된 것을 특징으로 하는 폐수정화장치를 제시한다.
Description
본 발명은 세차장이나 음식점등의 생활폐수를 처리하는 폐수정화장치에 관한 것으로 상세히는 지하에 매립되는 제1처리조와 지상 설치되는 제2처리조를 각기 격벽으로 분리하여 단계적 정화처리가 이루어지도록 함으로서 공간의 효율적 활용과 최종 처리수의 정화율을 높일 수 있도록 구성하여 최종처리수의 재활용을 도모할 수 있도록 하는 폐수정화장치에 관한 것이다.
종래 생활하수나 세차장등의 폐수처리를 위하여 다양한 구조에 의한 폐수정화장치가 제시되고 있으며, 이들 알려진 폐수정화장치는 설치가 까다롭고 비용이 많이 들며,설치를 위한 공간이 많이 필요로 하는 문제점과, 운전관리를 위해 고도의 숙련된 기능을 요하는 공통점이 있었다.
이와 같은 문제점을 효과적으로 해결하기 위해 특허등록제0179958호에 의한 다단계처리조와, 이를 생활폐수처리장치에 활용시킨 폐수정화장치(특허공개 2000 - 0036706호)를 기제시한 바 있다.
상기한 폐수정화장치는 지중에 매설 설치되는 제1처리조와 제2처리조 및 지상에 설치되는 제3처리조)을 각 구비하고, 제1처리조의 월류수가 제2처리조로 단계적으로 유출되는 과정에서 유수분리 집수가 이루어지도록 하며, 제3처리조에서 침전 및 흡착을 통하여 최종 처리하는 구조로 이루어진 것으로 생활하수 또는 세차장 등의 폐수처리에 매우 유용하게 사용될 수 있으나 지중에 매설되는 2개의 처리조에의해 유수분리 및 집수가 이루어지도록 구성됨으로서 지하매설공간이 충분한 경우에 적용 가능한 단점이 있고, 제1처리조 바닥에 농축된 슬러지를 제거하기 위해 주기적으로 가동을 중지하고 슬러지 제거작업을 수행해야 하는 불편이 있었다.
본 발명은 기제시된 바 있는 특허공개 2000 - 0036706호에 의한 폐수정화장치를 개선하여 협소한 매설공간에서 적용 가능하게 하고, 가동 중에 슬러지의 수거가 가능하게 하여 슬러지제거를 위한 가동중단을 최소화하며, 처리효율 및 최종처리수의 수질을 더욱 향상시켜 재활용이 가능하도록 할 목적으로 안출된 것이다.
도1은 본 발명의 구성도
도2는 제1처리조의 실시례도
도3은 제2처리조의 평면 구성도
*주요부호의 설명
10.제1처리조 10a.수직격벽 10b.폐수유입구
10c.내부파이프 10d.수평격벽 10e.통수공
11.제1실 12.제2실 13.제3실
14.흡착제 15.슬러지농축실 16.블로우어
20.제2처리조 20a.수직격벽 20b.파이프
20c.내부파이프 20d.배수구 20e.배출변
21.활성탄 22.제1여과실 23.침전실 24.제2여과실 25.여재 26.활성탄
27.슬러지저장조 30.펌프 31,32.외부파이프
이를 위하여 본 발명은 지하에 매립되는 제1처리조 지상 설치되는 제2처리조로 이루어지고, 제1처리조에는 유수분리,여과 및 집수가 이루어지는 3단계 처리실을 구비하고 블로우 및 슬러지농축실을 설치하여 유수분리 및 집수과정에서 부상슬러지의 흡착제거가 이루어지도록 하며, 지상에 설치되는 제2처리조에는 1차여과실과 침전실 및 2차 여과실을 구비하고 슬러지저장실을 부착한 구조의 폐수정화장치를 제시한다.
이하 첨부된 도면에 의한 실시례에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 기본 구성을 도시한 것으로 본 발명은 지중에 매설되는 제1처리조(10)와 지상에 설치되는 제2처리조(20)로 이루어진다.
제1처리조는 수직격벽(10a)에 의해 제1실(11),제2실(12) 및 제3실(13)로 분리되어 폐수유입구(10b)를 통하여 제1실로 폐수유입이 이루어지고, 제1실의 격벽 중간부에 제2실로 연결되는 내부파이프(10c)가 설치되며, 제2실은 통수공(12b)이 형성된 수평격벽(12a)에 의해 분할되고 여기에 흡착제(14)가 설치되어 제1실에 유입된 폐수가 내부파이프를 타고 제2실을 경유하여 제3실로 월류하는 구조를 갖는다.
제1실 및 제2실, 제3실은 도2에 도시된 바와 같이 수직격벽에 의해 분리되어 형성되며, 대략 2:1:1의 용적비로서 분할된다.
제1실은 유수분리조로서의 기능을 갖는 것으로 상층부에는 슬러지농축실(15)이 설치되고,슬러지농축실에는 슬러지주머니 및 제1실의 바닥까지 연장된 슬러지흡입관(15a)이 결합되며, 슬러지 흡입관(15a)의 하부에는 블로우어(16;Blower)의 공기방출구가 결합되어 공기공급시 슬러지흡입관 내에 상승압력이 작용하여 바닥에 침전된 슬러지를 연속적으로 부상 슬러지농축실로 유입되도록 하는 구조를 갖는다.
슬러지 농축실(15)은 제1실의 수위선과 일치하는 위치에 설치되며, 슬러지 주머니가 결합되는 구조로서 농축된 슬러지를 제거하고자 할 때 상기 슬러지주머니를 들어내면 수분은 빠지고 슬러지만 남게 되어 운전중에 슬러지 제거가 가능하게 된다.
제2실은 여과조로서의 기능을 갖는 것으로 수평격벽(12a)에 의해 높이 방향으로 분할되며, 수평격벽위에는 흡착제(14)가 설치되어 제1실로 부터 유입된 폐수가 수평격벽에 형성된 통수공을 통하여 부상하면서 폐수내에 포함된 유기물질과 무기물질이 흡착제에 흡수됨으로서 여과가 이루어지도록 구성된다.
흡착제로서 세라믹과 활성탄 혼합제가 사용된다.
제3실은 집수조로서의 기능을 갖는 것으로 폐수에 포함된 슬러지 및 무기물질,유기물질이 제1실과 제2실을 경유하는 도중 흡수제거된 상태로 제2실의 상층수가 내부파이프를 통하여 또는 수직격벽을 월류하여 제3실로 유입됨으로서 집수가 이루어지며, 집수된 폐수는 펌핑에 의해 지상의 제2처리조로 이송된다.
제2처리조(20)는 상부의 외벽 측면에 활성탄(21)이 채워진 제1여과실(22)이 형성되고 내부에는 수직격벽(20a)에 의해 분활된 침전실(23)과 제2여과실(24)이 형성되며, 제2여과실은 통수공(24b)이 형성된 수평격벽(24a)에 의해 분리되어 수평격벽위에는 여재(25) 및 활성탄(26)이 채워지고, 침전실 외벽 하단부에는 슬러지저장조(27)가 형성되는 구조로 이루어지고, 제1여과실의 상층수는 파이프(20b)를 통하여 침전실로 월류하고, 침전실과 제2여과실은 내부파이프(20c)에 의해 연결되며, 제2여과실 상층부에는 배수구(20d)가 형성되고, 침전실하단부에는 슬러지 배출변(20e)이 형성되어 슬러지저장조로 연결된다.
제1처리조의 제3실(집수조)에 저장된 폐수는 펌프(30) 및 외부파이프(31)에 의해 이송되어 제2처리조의 제1 여과실 하단으로 공급되고, 제2처리조의 슬러지저장조는 제1처리조의 제1실에 외부파이프(32)로 연결되어 슬러지의 반송이 이루어진다.
제2처리조의 제1 여과실은 활성탄의 흡착작용에 의해 폐수중에 포함된 무기물질과 유기물질을 흡착 여과시키기 위한 것으로 제1처리조의 집수조로 부터 펌핑된 폐수가 제1 여과실 하부로 부터 공급되어 부상하는 과정에서 활성탄과 접촉하여 무기물질과 유기물질이 흡착 제거된다.
제2여과실에 설치된 여재는 필터링에 의해 부유물질을 제거하기 위한 것으로 계란판형 필터를 말아 유수방향으로 설치한 것이며, 활성탄은 세라믹을 함유시켜 유기물질과 무기물질을 최종 여과시킬 목적으로 사용된 것이다.
제2여과실은 수직방향으로 2개소에 수평격벽을 형성하여 각 수평격벽상부에 여재 및 활성탄을 설치한 구성으로 이루어진다.
침전실로 부터 내부 파이프로 유입된 폐수가 제2여과실 하부로 유입되어 안정화된 후 수평격벽에 형성된 통수공을 통하여 부상하면서 여재층 및 활성탄층을 거치면서 최종 처리된 후 배수구를 통하여 방출된다.
이하 본 발명에 의한 폐수처리과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
그릿챔버(GRIT CHAMBER)로 부터 유입된 폐수가 유입구(10b)를 통하여 제1처리조의 제1실로 유입되면 에어펌프에 의해 공급된 에어에 의해 슬러지가 부상되며, 부상슬러지는 표층에 설치된 슬러지농축실로 유입되어 걸러짐으로 집수전 단계에서 슬러지의 농축을 방지하여 집수조(제3실)에서의 부패가 방지된다.
슬러지농축실의 슬러지가 어느 정도 축적되면 슬러지 주머니를 들어내어 수거하며, 폐수투입량 4.0㎥/day 일 경우 월1회 슬러지를 수거함으로서 농축된 슬러지 제거가 이루어진다.
제1실에 유입된 폐수는 내부파이프를 통하여 제2실로 유입되며, 수평격벽을 통과하여 부상하는 과정에서 SS흡착제에 의해 부상슬러지, 무기물질 및 유기물질의흡착제거가 이루어지고, 제2실의 표층수는 제3실로 월류하여 유입된다.
제3실은 집수조로서의 기능을 하는 것으로 제1실 및 제2실을 경유하는 과정에서 부패물질이 어느 정도 제거됨으로 부패 없이 안정된 상태를 유지하게 된다.
제3실에 폐수가 유입되어 어느 정도 수위가 유지되면 수위센서(33)가 이를 감지하여 펌프를 작동시키며, 펌핑된 폐수는 제2처리조의 제1여과실 하부로 공급되어 활성탄에 의해 2차로 여과된다.
제1여과실의 활성탄을 통과하여 부상한 폐수는 파이프를 타고 월류하여 침전실로 공급되고 침전실에서는 슬러지가 바닥으로 침전되고 폐수는 내부파이프를 통하여 제2 여과실로 유입된다.
여과실로 유입된 폐수는 여재층 및 활성탄층을 통과하여 부상하는 과정에서 유기물질 및 무기물질이 걸러져 최종 처리되고, 여과실 상층부의 배수구를 통하여 외부로 배출된다.
제2처리조의 침전실 바닥에 쌓이는 슬러지는 배출변을 개방하여 주기적으로 배출시키며, 배출된 슬러지는 슬러지저장조에 일시 저류시켜 제1처리조의 제1실(유수분리실)로 반송시킴으로서 연속적인 운전이 가능하게 된다.
상기한 구성에 의한 본 발명을 4㎥/day 처리용량으로 구성할 경우 바람직한 실시형태는 다음과 같다.
1.제1처리조
총용적: 3.63㎥ (직경 1650mm x 높이 1700mm)
제1실(유수분리실) : 총용적의 1/2
제2실(여과실): 총용적의 1/4
제3실(집수실): 총용적의 1/4
2.제1여과실
총용적: 0.22㎥ (폭 600mm x 길이 600mm x 높이 600mm)
3.제2처리조
총용적: 3.63㎥ (직경 1650mm x 높이 1700mm)
침전실 : 총용적의 3/4
제2여과실: 총용적의 1/4
제2여과실내 여재층 및 필터층 용적: 0.32㎥
4.슬러지저장시설
총용적 : 0.124㎥
상기 실시례에 의해 처리결과는 다음표와 같다.
| 구분 | 처리량 | pH(ppm) | COD(ppm) | SS(ppm) | n-H(ppm) | ABS(ppm) |
| 유입폐수 | 4.0㎥/day | 6-8 | 250 | 300 | 10 | 7 |
| 방류수 | 5.8-8.6 | 33.0 | 23.4 | 0.5 | 0.9 |
상기한 결과는 폐수처리제를 사용하지 않고 제1처리조와 제2처리조에 의한 단계적 처리과정을 통하여 얻어진 결과로서 오염도가 높은 폐수의 경우에도 최종 방류수는 자연수에 가까운 수질로 처리됨을 알 수 있다.
상기한 제1처리조 및 제2처리조는 FRP소재로 제작되며, FRP의 특성에 따라 가볍고 강하며, 내식성, 내열 및 내부식성이 우수하고, 여름철에 빛과 열전도를 차단하는 특성이 우수하여 폐수의 부패가 방지됨으로서 폐수정화력에 우수한 효과를갖게 된다.
도면중 미설명 부호 34는 맨홀,35는 방류수 유량을 측정하기 위한 유량계를 표시한 것이다.
이상의 구성에 의한 본 발명은 폐수처리가 단계적으로 이루어짐으로 최종 방류수의 수질기준을 매우 높게 유지할 수 있으며, 방류수를 재사용할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 지중매설형태의 제1처리조와 지상설치된 제2처리조에 의해 폐수처리가 이루어짐으로 협소한 공간에서 적용가능 하고, 부상슬러지를 슬러지농축실에서 수거 제거함으로서 가동중에 슬러지의 수거가 가능하고, 슬러지에 의한 부패가 방지되는 효과가 있으며, 별도의 처리제 없이 운전이 이루어져 유지관리가 용이한 장점을 갖는다.
또한, 본 발명은 FRP로 제작됨으로서 녹이 슬지 않고 공기중에 노출될 수록 더욱 가볍고 단단해지며 견고해지는 특성을 갖고, 빛과 열전도 차단특성이 우수하여 폐수의 부패가 방지되며, 내산성,내알칼리성,내식성이 우수하고, 기존 콘크리트 구조물에 비해 시공이 간편하고 견고하며, 열변형률이 낮고 전기절연성이 우수하고, 보냉성에 의해 겨울에도 동파될 우려가 낮다.
Claims (2)
- 지하에 매립되는 제1처리조(10)와 지상설치되는 제2처리조(20)로 이루어지고, 제1처리조에는 유수분리,여과 및 집수가 이루어지는 3단계 처리실을 구비하고 블로우 및 슬러지농축실을 설치하여 유수분리 및 집수과정에서 부상슬러지의 흡착제거가 이루어지도록 하며, 지상에 설치되는 제2처리조에는 1차여과실과 침전실 및 2차 여과실을 구비하고 슬러지저장실을 부착한 구조로 하여 제1처리조의 제1실에서 유수분리 및 슬러지농축제거가 이루어지는 단계와, 제2실에서 유기물질 및 무기물질의 흡착제거가 이루어지는 단계를 통하여 투입된 폐수가 제3실에 모아지고, 제3실의 폐수는 펌핑에 의해 제2처리조의 1차여과실로 공급되어 1차 여과된 후 침전실로 공급되어 슬러지의 침전이 이루어지는 단계와, 제2차 여과실을 거쳐 무기물질과 유기물질이 흡착 제거되는 단계가 연속적으로 이루어져 최종 처리수는 배수구를 통하여 방출되고 , 침전실에 침전된 슬러지는 배출변을 통하여 슬러지저장조로 배출된 후 제1처리조의 제1실로 반송처리되도록 된 것을 특징으로 하는 폐수정화장치.
- 제1항에 있어서, 제1처리조(10)는 수직격벽(10a)에 의해 제1실(11),제2실(12) 및 제3실(13)로 분리되고, 제1실의 격벽 중간부에 제2실로 연결되는 내부파이프(10c)가 설치되며, 제2실은 통수공(12b)이 형성된 수평격벽(12a)에 의해 분할되고 여기에 흡착제(14)설치되며, 제1실의 상층부에는 슬러지농축실(15)이 설치되고 슬러지 농축실에는 제1실의 바닥까지 연장된 슬러지흡입관(15a)가 결합되고 슬러지흡입관에는 블로우어(16)가 결합되어 공기공급에 의해 바닥의 슬러지가 슬러지흡입관을 통하여 흡입 부상하여 슬러지 농축실로 유입되도록 구성되며,제2처리조(20)는 상부의 외벽 측면에 활성탄(21)이 채워진 제1여과실(22)이 형성되고 내부에는 수직격벽(20a)에 의해 분할된 침전실(23)과 제2여과실(24)이 형성되며, 제2여과실은 통수공(24b)이 형성된 수평격벽(24a)에 의해 분리되어 수평격벽위에는 여재(25) 및 활성탄(26)이 채워지고, 침전실 외벽 하단부에는 슬러지저장조(27)가 형성되는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수정화장치.
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