KR20020038881A - 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오폐수의 고도처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도처리장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명은 한 개이상의 생물학적 반응조를 설치하고, 그 조(槽)에서 교반운전과 포기운전을 병행한다.이는 호기상태와 혐기,무산소 상태를 상호 반복하여 운전하는 모드(Mode)로서 원생동물 및 후생동물 등의 먹이사슬을 통하여 이루어지는 혼합 미생물 군집을 이용하여 유기오탁 물질을 산화 분해하고, 이때 생성된 슬러지 층을 여과 모듈장치를 통해 가장 이상적인 처리수를 생산하는 여과 모듈을 배출관을 통해 압입펌프에 연결 설치하고, 여과 모듈안에 가압공기를 불어넣어 여과 모듈을 역 세척할 수 있게 한 것에 의해 오.폐수의 도입포기(반응)침전

Description

미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오폐수의 고도 처리장치{The Advanced Treatment of Sewage and Wastewater make use of Bio-Sorption Micro-Filtered is based upon Sequencing Batch Reactor}

본 발명은 생활오수 및 산업폐수,축산폐수(이하,단지 "오.폐수"라 칭한다) 등에 함유되어 있는 유기물을 유동상 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분반응조에의해 생물학적으로 제거하여 고도 정화처리 할 수 있도록한 오.폐수의 고도 처리장치에 관한 것으로, 특히 오.폐수의 성상 혼화에 구애 받지 않고 함유된 유기,무기 및 질소(T-N),인(T-P)등을 고도로 제거할 수 있게 한 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오폐수의 고도 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 오.폐수에는 통상적인 처리 방법으로는 제거가 어려운 지방성 유기물과 지방성 질소성분이 각기 10 %이상이 함유되어 있으며, 특히 축산 폐수의 용존질소는 변성 유지에 의해 밀착성도 갖고 있다. 지방성 유기물은 고분자 지방(C₁₀)에서 체내에 흡수되지 못한 지방으로서 지방 대사에 의해 환원되는 지방산과 함께 배출되어 분뇨에서 점성계면을 형성하고, 지방성 질소 성분은 동 식물성 단 백질에 19% 정도 함유된 질소로서 경 단백질,지단백질, 변성 단백질 등에 조성되어 생체 조직을 구성하는 역할을 하며, 잉여 단백질 중의 질소가 질소대사에 의해 암모니아가 되어 요소 사이클에 의해 요소로 배출되며 분해되지 못하고 배출된 단백질의 질소는 단백질이 부패하면서 아미노산이 갖고 있는 염기성아미노기(NH₂)와 산성의 카르복실(COON)에 의해 탈 아미노 반응을 얻어 염기성 또는 산성의 암모니아가 되며(NH₄ ⁺+ H₂ONH₃+ OH^-)질소대사나 단백질 부패에 의해 분해 되지 않은 질소는 유지 화합물이 함유된 용존 질소로서 계면을 형성한다. 유지 성분에 의해 전성계면을 형성하는 유기물과 용존질소는 물 또는 용매에 용해되지 않고 소화나 효소 미생물로서 분해가 어렵다.

오.폐수 중의 유기물을 미생물로 분해 처리하는 경우 미생물이 부착하는 담체를 어떻게 하여 효율적으로 유동 시킬수가 있는가 가 대단히 중요한 문제이었다.

예컨대, 스폰지상 담체의 소수성으로 미생물 반응조 내에 그대로 투입하여 도 섞이지 않고 수면위에 계속 떠있어 미생물이 부착하기 까지의 기간은 침강 그리고 회동은 일어 나지 않는다. 또한 예로써 기포를 빼면서 물에 투입하여도 회분 반응조 내를 포기 운전하므로 대차 담체에 기포가 부착하고 담체가 수면 상에 떠올라 버리므로 수면 상에 떠오른 상태로써는 유동이 되지 않아 담체가 수중을 회류하는 효과적인 회동은 일어나지 않는다고 하는 문제가 있다.

위와 같은 문제는 결과적으로 처리수 내의 BOD를 높아지게 하고, 부유물을 많아지게하여 환경오염의 원인되게 하고, 또한 처리수 내에 환경 오염물질인 질소(N)나 인(P)이 방출되어 부영양화를 야기시키는 경향이 있고, 부지 면적을 넓게 차지하여 시설비의 증가요소 및 운영관리가 많게 되는 문제가 있다.

따라서,본 발명의 목적은 상기 제반 결점들을 해소하고, 오.폐수에 함유된 유기물을 유동상 미생물 수착담체(Bio-Sorption Media)의 회분 반응조에 의해 생물학적으로 제거 할수 있게 하여, 유기성 오염 물질을 효율적으로 처리할수 있게함과 아울러 여과모듈 내부는 역 세척할 수 있게 하여, 처리장의 건설과 운영관리에 관한 비용을 절감할수 있게 한 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오.폐수의 고도 처리장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오.폐수 고도 처리장치는 청구항 1의 발명과 관련된 오.폐수를 처리할 수 있도록 한 장치에 있어서, 유입되는 오.폐수의 고형물을 일차로 여과시키기 위한 스크린과, 상기 스크린에 의해 여과된 오.폐수에 가압 공기를 부여하여 고형물의 침전을 방지시키기 위한 산기관(散氣管)이 내부에 설치된 유량 조정조; 상기 유량 조정조에 연속하여 구획 형성되어 유입되는 오.폐수에의 미처리된 작은 사이즈의 고형물질을 처리하여 바닥에 축적되게 하며, 상단에는 상기 유량 조정조로부터 유입되는 오.폐수 내의 부유물질을 2차로 처리하기 위한 미세 눈금의 제2스크린이 설치된 슬러지 농축조; 상기 슬러지 농축조에 연속하여 구획 형성되어정량 유입되는 2차 여과 처리된 오.폐수의 유기물을 수착 처리하도록 유동 가능하게 배치한 다수개의 미생물 수착담체와, 상기 미생물 수착담체들과의 인접 위치에 고정 배치되어 미처리된 유기물을 여과 처리하며, 상.하단으로는 각각 가압공기 공급수단과 배출수단과 연락되게 설치한 여과 모듈과, 상기 미생물 수착담체및 여과 모듈의 하부에 배치되어 고형물을 부유시키기 위한 가압공기를 부여하는 제2산기관이 내부에 구비된 회분 반응조; 상기 회분 반응조에 연속하여 구획 형성되어 그 회분 반응조로부터 흡입되어 유입되는 여과 처리수를 최종적으로 소독 처리하여 배출하는 처리수조를 포함하는 것을 특징으로한다.

상기에서 미생물 수착담체는 폴리우레탄,염화비닐, 에틸렌 및 프로필렌의 합성 물질로 4~6mm 크기의 입체물로 성형함이 바람직하다.

또한 상기에서 여과 모듈은 몸통은 스테인레스 재질의 원통상 망체를 이루어 그 양단은 상기 가압공기 공급수단 및 배출 수단과 연락되는 구멍들이 형성된 판체로 마감된 외부 여과통; 상기 외부 여과통의 내부에 설치되며, 몸통부위는 세라믹 재질의 원통상의 여과체를 이루어 어느 일측 개구는 완전히 폐쇄되게 마감되는 반면 타측 개구는 상기 마감 판체의 구멍을 통하여 상기 가압공기 공급수단과 연락되는 도입구를 갖는 판체로 마감된 내부 여과통으로 구성함이 바람직하다.

또 상기에서 외부 여과통의 여과 망체는 적어도 3개 이상의 망체들이 적층된 구조이며, 외측 망체에서 내측 망체로 갈수록 작은 메쉬의 눈금을 갖게 함이 바람직하다.

또 바람직하게는 상기 가압공기 공급수단은 소정의 압력을 갖는 공기를 발생하는 블로우어 (BLOWER)를, 상기 배출수단은 펌프를 사용함이 바람직하다.

또한 상기 반응조의 내저부에는 미생물 수착담체의 유출을 방지하기위해 그 미생물 수착담체의 크기보다는 작은 지름의 통공들이 형성된 유출 방지판을 설치함이 바람직하다.

또 상기 유량 조정조, 슬러지 농축조 및 회분 반응조의 내부에는 유입되는 오.폐수의 정량을 유지하기 위한 유량 수위계들을 설치함이 바람직하다.

본 발명은 위와 같은 구성을 갖춘 처리장의 건설과 운영관리에 관한 비용을 절감할 수 있게 하고, 유기성 오염 물질을 효율적으로 처리하여 혼합 액을 고액분리시켜 청정한 처리수를 만들 수 있게 하는 효과를 갖게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치의 개략도이고,

도 2a 내지 도 2e는 회분 반응조에서 미생물 수착담체 및 여과 모듈에 의한 오.폐수의 처리 과정을 나타낸 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 오.폐수 고도 처리장치의 회분 반응조에 사용된 미생물 수착담체의 외관을 나타낸 사시도이고,

도 4는 도 1에 표시된 여과 모듈의 Ｉ-Ｉ선 방향에 따른 종 단면도이고,

도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 방향에 따른 단면도이고,

도 6은 는 도 1에 표시된 미생물 수착담체의 유출방지용 판을 Ⅲ-Ⅲ선 방향에서 보아 표시한 부분 확대 평면도이고,

도 7은 도 6의 Ⅳ-Ⅳ선 방향에 따른 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 회분반응조 오폐수 처리장치120 : 유량 조정조

126,166,168,186:제1,제2,제3,제4 유량 수위계

127,167 : 제1,제2블로우어(Blower)

140 : 슬러지 농축조142 : 미세 스크린

160 : 회분식 반응조161 : 순환밸브

165 : 슬러지 이송밸브180 : 처리수조

183 : 소포수 공급밸브184 : 처리수 배출밸브

200 :미생물 수착담체300 : 방지판

400: 여과 모듈P1 ~P3 : 제1 내지 제3펌프

이하,첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오.폐수 고도처리장치의 보다 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에의한 오.폐수의 고도처리장치의 개략도이다.

도면 표시와 같이,본 발명에 따른 오.폐수 처리장치(100)을 대별하면 소정의 크기로 구획 형성된 유량 조정조(120), 슬러지 농축조(140), 회분 반응조(160),처리수조(180)및 소독조(190)로 구성되어 있다.

상기 유량 조정조(120)의 일측 상단에는 외부로 부터 오.폐수를 유입하기 위한 유입구(128)이 설치되어 있다. 상기 유입구(128)을 통하여 상기 유량 조정조(120)의 내부로 유입되는 오.폐수는 상기 오.폐수 유입구(128)와 인접 위치에 구획 형성된 구획칸(125)에 설치된 스크린 판(122)을 통과함에 의해, 오.폐수에 함유된 고형물을 일차로 여과한다. 상기 스크린 판(122)에 의해서는 오.폐수에 함유된 고형물 중 적어도 5mm이상 크기의 고형물이 여과되게 한다. 또한 상기 유량 조정조 (120)의 내 저부에는 오.폐수에 공기를 부여하기 위한 제1산기관(散氣管)(124)가 설치되어 있다. 상기 제1산기관(散氣管)(124)에는 공기를 부여하기 위한 일반적인 블로우어(127)이 설치되어 있다. 상기 블로우어(127)을 통한 공기부여는 상기 스크린 판(122)를 통과한 오.폐수에 함유된 5mm이하 크기의 고형물이 상기 유량 조정조 (120)의 내 저부에 침강되는 일 없이 지속적으로 부상되는 상태를 이루게 한다. 상기 유량 조정조(120)의 내부에 저류된 오.폐수는 상기 유량 조정조(120)의 내저부에 장착된 제1펌프(P1)으로서 펌핑하여 회전 스크린(142)에 보내어 5mm이하의 고형물질을 제거 시킨후 폐액을 상기 회분 반응조(160)의 내에 수용되게 압송한다.

상기 제1펌프(P1)의 가동은 상기 회분 반응조(160)내에 설치된 제3유량 수위계(168)의 감지센서(S2)에 의해서 실행된다. 반대로 오.폐수의 유량이 제2유량 수위계(166)의 감지센서(S1)에 도달되면 이때의 검출 신호에 의한 제1펌프(P1)의 제어로 그 제1펌프(P1)의 가동은 즉시 정지된다. 상기 제1펌프(P1)의 온/오프가 제2,제3유량계들(166,168)의 감지센서들(S1,S2)에 의해서 실행되는 구성은 당해 분야에서는 일반적인 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제1펌프(P1)로부터 펌핑되는 1차 여과 처리된 오.폐수는 상기 회분반응조(160)의 내부로 유입 되기 전에, 그 상단에 설치된 회전 스크린(142)를 통하여 2차로 걸러진후 유입된다. 상기 회전 스크린(142)자체는 일반적인 구성이므로 상세 구성에 대한 것은 설명을 생략한다. 상기 회전 스크린(142)에 의해서는 대략 5mm이하 크기의 부유물이 걸러지게 된다. 상기 회전 스크린(142)에 의해 여과된 오폐수는 상기 회분 반응조(160)의 내부로 유입되고, 상기 회전 스크린(142)에 의해서 여과된 부유물은 화살표의 표시와 같이 그대로 상기 슬러지 농축조(140)의 내부로 낙하되어 저부로 침강되고, 침강된 농축 슬러지는 차후에 처리되고, 또한 슬러지 농축조(140)의 상등수는 상기 유량 조정조(120)의 내부로 자연유하되는 상태로 다시 유입된다.

상기 회분 반응조(160)에서는 유입된 오.폐수를 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용하여 처리하는 것으로, 상기 회분 반응조(160)의 내부로는 상기 제3펌프 (P3)에 의해 정량 유입된 오폐수를 미생물 수착 담체처리하도록 유동 가능하게 배치한 다수개의 미생물 수착담체(200)과, 상기 미생물 수착담체(200)과의 인접 위치에 고정 배치되어 미처리된 유기물을 여과 처리하며, 상하단으로는 각각 가압 공기 공급수단인 제2블로우어(167)과 배출수단인 제3펌프(P3)와 연락되게 설치한 다수개의 여과 모듈(400)과, 그리고 상기 미생물 수착담체(200) 및 여과 모듈(400)의 하부에 배치되어 고형물을 부유시키기 위한 가압공기를 부여하는 제2산기관(164)가 내장되어 있고, 또 상기 회분 반응조 (160)의 내저부에는 미생물 수착담체(200)의 유출을 방지하기 위한 방지판(300)이 설치되어 있다. 상기에서 제2블로우어(167)은 상기 여과 모듈(400)과 제2산기관(164)에 동일하게 접속되어 필요한 공기를 공급하도록 설치되어 있다.

이러한 구성을 갖는 상기 회분 반응조(160)에서의 오폐수 처리 방법은 다음과 같은 공정 즉, 오.폐수 도입공정 ⇒ 포기(泡起)공정⇒침강(沈降)공정⇒순환공정⇒처리수 배출공정으로 되어 이 공정들이 하나의 사이클(Cycle)로서 운전된다. 이하에서 상기 공정들에 대하여 도2a 내지 도 2e를 참조하면서 설명하기 로한다.

도 2a 내지 도 2e는 회분 반응조에서 미생물 수착담체 및 여과 모듈에 의한 오.폐수의 처리 과정을 나타낸 도면이다.

<오.폐수 도입공정(도2a)>

제1펌프(P1)에 의하여 공급된 오.폐수에서 회전 스크린(142)를 통과한 폐액이 상기 회분 반응조(160)의 내부로 도입되면, 상기 제2유량 수위계(166)(도1참조)에 의해서는 상기 회분 반응조(160)의 내부로 정량만이 유입되어 저류되게 한다. 또한 상기 회분 반응조(160)내에서 발생된 잉여 슬러지는 제2펌프(P2)에 연결된 배출관(163) 및 슬러지 이송밸브(165)를 통하여 상기 슬러지 농축조(140)의 내부로 보내는데, 상기 배출관(163) 및 슬러지 이송밸브(165)를 통한 슬러지의 송출은 일반적인 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.

<포기공정(도2b)>

제1펌프(P1)가 정지하고 제2블로우어(167)의 시동으로 포기요소인 상기 제2산기관(164)를 통해 상기 회분 반응조(160)의 내부로 공기가 공급되면, 이때의 공기는 상기 회분 반응조(160)의 내부로 회류되면서 유동상의 활성 슬러지와 미생물 보전용 미생물 수착담체(200)을 회동시킨다. 이 회동과정 즉, 상기 산기관(164)에 의한 포기 운전중에 그 회분 반응조(160)내의 오.폐수와 미생물이 접촉하여 호기성균에 의하여 산화 분해 반응이 생겨 유기물은 이산화 탄소(CO₂)와 물(H₂O)로 분해 된다.

<침강공정(도2c)>

포기운전의 종료로 상기 제2블로우어(167)이 정지하게 되면 그 동안 상기 반응조(160)의 내부를 회류하던 미생물이 미생물 수착담체(200) 및 부유성 물질(슬러지)(S)은 하방으로 가라앉게 되는 침강이 실행된다. 미생물 보전용 상기 미생물 수착담체(200)의 부유성 물질은 침강분리해 가는 과정에서 비중차에 의해 상기 미생물 수착담체(200)이 먼저 침강하고 ,활성 슬러지 플록은 다소 늦게 침강하는 경향이 있어 활성 슬러지의 대부분은 하부의 방지판(300)위에 침강하게 된다. 이때 침강한 미생물 수착담체(200)은 일부가 방지판(300)의 사이에 끼운것 같은 상태로 존재하게 된다.

<순환공정(도2d)>

미생물 수착 담체(200) 및 부유성 물질의 활발한 활동을 돕기 위해 조의 저류부에 침강되어 있는 잉여슬러지는 상기 반응조(160)내에 전체적 영향 균형을 유지하기 위해 제2펌프(P2)의 가동과 동시에 개방되는 순환용 밸브(161)을 통하여 반응조(160)의 내부로 이송된다. 한편 미생물 수착담체(200)에 의해 생물 수착처리된 처리수는 처리수조(180)의 내부로 이송된 후, 최종적으로 소독조(190)을 통하여 배출된다. 상기 제3펌프(P3)의 가동은 미생물 수착담체(200)에 의해 생물 처리된 오.폐수를 여과 모듈(400)을 통하여 다시 여과하면서 상기 처리수조(180)내로 이송되게 하는 작용을 한다. 상기 여과 모듈(400)에 대한 것은 후술하는 도 4 및 도 5를참조하여 상세하게 설명한다.

상기와 같은 방법으로 처리수가 얻어지게 되는 이유는 침강되어 있는 상기 미생물 수착 담체(200)내에서 물리적 여과 기능이 발휘되고 있음에 의한 것이며, 그외 상기의 순환과정에 있어서 처리수 중에 함유되어 있는 잔류용해성 유기 오탁 물질(포기공정에서 회기성 산화 분해시키지 않고 남은 유기물들)도 상기 미생물 수착 담체(200)에 보전되어 있는 미생물 처리 기능을 동시에 발휘하는 것이 되어 생물여과 처리가 행해지는 것이된다. 상기에서 제3펌프(P3)에 의한 가동으로 상기 반응조(160)내부의 폐액이 줄어드는것이 상기 제3유량 수위계(168)의 제2감지센서 (S2)에 의해 감지되면 상기 제3펌프(P3)의 구동은 정지되는 반면, 상기 제1펌프 (P1)의 구동이 시작되어 오폐수의 유입이 시작된다(도1참조).

<처리수 배출공정(도2e)>

미생물 수착담체(200) 및 활성 슬러지가 회분 반응조(160)내 저부에 침전과 동시에 처리수 배출밸브(184)의 개방 후 배출용 제3펌프(P3)가 작동함에 의해 여과 모듈(400)을 통하여 처리수가 일정 시간에 걸쳐 배출된다. 이때 처리수가 배출될 때도 상기 회분 반응조(160)내의 오.폐수는 미생물 유지용 수착담체(200)내를 통과하게 되므로 우수한 처리수가 안정적으로 생산하게 된다. 따라서 회분 반응조(160)내에 존재하는 오.폐수는 상기 오.폐수 도입공정 내지 처리수 배출공정을 1 사이클로 반복 연속적으로 오.폐수를 생산하게 된다.

상기 제1 내지 제3펌프들(P1 ~P3)에 의한 오.폐수 도입운전 및 방류운전, 상기 제1 및 제2블로우어들(127,167)에 의한 공기 공급운전, 슬러지 이송순환 운전및 밸브(161,165,183,184)의 개폐 운전 등은 일정한 사이클로서 적당한 시기에 작동되도록 미도시한 제어기(Controller)에 의해 콘트롤되게 하여 전 자동화 할수가 있고, 또는 각 운전을 개별적으로 자동 조작되게 할수도 있다. 이와 같은 구성은 일반적인 기술로서 변형 실시가 가능한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다. 도면부호(183)은 소포수 공급밸브를,(186)은 제4유량 수위계를 각각 표시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 오.폐수 처리장치의 회분 반응조(160)에 사용된 미생물 수착담체의 외관을 나타낸 사시도이다.

미생물 수착담체(200)은 폴리우레탄,염화비닐, 에틸렌 및 프로필렌의 합성 물질로 후술하는 도 6 및 도 7에 구체적으로 표시한 방지판(300)의 통공(310)들의 크기보다 작게 형성함이 바람직하다. 보다 호적하게는 4 ~ 6mm 크기의 입체물로 성형되는데, 본 발명에서는 대략 4각형의 장방체를 이루게 성형 한 것을 일 예로 들어 표시 하였는데, 그 형상은 임의의 형상으로 특정하게 제한되지는 않는다. 상기 미생물 수착담체(200)은 도 1에서 기 설명 된 바와 같이, 회분 반응조(160)의 내부로 유동되면서 그 회분 반응조(160)내의 오.폐수와 미생물을 접촉되게 하여 호기성 균에의해 산화 분해 반응을 유도함으로써 유기물을 이산화 탄소(CO₂)와 물(H₂O)로 분해하는 작용을 한다.

도 4는 도 1에 표시된 여과 모듈의 Ｉ-Ｉ선 방향에 따른 종 단면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅱ-Ⅱ선 방향에 따른 단면도이다.

여과 모듈(400)은 몸통은 스테인레스 재질의 원통상 망체를 이루어 그 양단은 가압공기 공급수단인 제2블로우어(167)(도1참조) 및 배출 수단인 제3펌프(P3)와연락되는 구멍들(422,424)이 형성된 판체들(421,423)로 마감된 외부 여과통 (410)을 구비하고 있다. 상기 외부 여과통(410)의 여과 망체들(412~416)은 적어도 3개 이상의 망체들이 적층된 구조이며, 외측 망체(412)에서 내측 망체(416)로 갈수록 작은 메쉬의 눈금을 갖게 하였다. 그 이유는 상기 망체들(412~416)를 통하여 흡입되는 오.폐수의 저항을 줄이기 위함이다. 상기 외부 여과통(410)의 내부에는, 몸통부위는 세라믹 재질의 원통상의 여과체(434)를 이루어 어느 일측단은 완전히 폐쇄되게 마감되는 반면 타측 단은 상기 마감 판체(421)의 구멍(422)를 통하여 상기 가압공기 공급수단인 제2블로우어(167)과 연락되게 설치되는 도입구(432)를 갖는 판체(436)으로 마감된 내부 여과통(430)이 설치되어 있다.

이러한 구성은 제3펌프(P3)의 가동시 미생물 수착담체(200)에 의해 생물 처리된 오.폐수를 상기 여과 모듈(400)을 통하여 다시 여과하면서 처리수조(180)의 내부로 배출하게 되는데, 상기 제3펌프(P3)의 흡입력은 도 4에 가상선으로 표시한 바와 같이, 회분 반응조(160)내의 오.폐수용 처리수를 먼저 상기 외부 여과통(410)의 여과 망체들(412~416)을 넓은 범위로 통과되게 하고, 이어서 내부여과통(430)의 일부를 좁게 순차적으로 통과 하면서 부유물을 여과되게 한후, 구멍(424)을 통하여 처리수조(180)의 내부로 배출되게 한다(도1참조).

상기 여과 모듈(400)을 통한 여과 작용의 반복으로 상기 외부 여과통 (410)의 여과 망체들(412~416)과 내부 여과통(430)에 부유물이 많이 끼게 되는 경우, 상기 여과 모듈(400)에 접속된 도 1표시의 제2블로우어(167)을 가동하면 화살표의 표시와 같은 방향으로 공급되는 가압 공기에 의해 상기 외부 여과통(410)과 내부 여과통(430)에 눈금에 끼인 부유물들은 쉽게 이탈되게 할 수 있다. 상기 제2블로우어 (167)을 가동하는 동안에는 상기 제3펌프(P3)의 구동은 정지 상태로 있는다.

상기 여과 모듈(400)은 도 1의 표시와 같이, 회분 반응조(160)의 크기에 따라 수개가 설치되나, 상기 실시 예에서는 여과 모듈(400)이 전부 동일하여 어느 하나만을 일 예로 들어 설명하였다.

도 6은 도1에 표시된 미생물 수착담체의 유출 방지용 판을 Ⅲ-Ⅲ선 방향에서 보아 표시한 부분 확대평면도이고,도 7은 도 6의 Ⅳ-Ⅳ선 방향에 따른 단면도이다.

회분 반응조(160)(도1참조)의 내 저부에는 미생물 수착담체(200)의 유출을 방지하기위한 방지판(300)이 설치되어 있다. 상기 미생물 수착담체(200)의 유출 방지판(300)에는 상기 미생물 수착담체(300)의 크기보다는 작은 지름의 통공(310)들이 형성되어 있다. 그 이유는 상기 미생물 수착담체(200)의 유출을 방지하기 위함이다. 또한 상기 미생물 수착담체(200)의 유출 방지판(300)은 세라믹 등과 같은 광물성이나 부식성이 없는 스테인레스 스틸과 같은 재질로 제작함이 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 한 개이상의 생물학적 회분 반응조를 설치하고 그 내부에서 혼합 미생물 군집을 이용하여 유기오탁 물질을 산화 분해하고, 이때 생성된 슬러지층을 통과시켜 처리수를 생성하는 여과 모듈을 설치한 것에 의해, 처리수 내에 환경 오염의 원인되는 BOD나 고형 부유물(Solid Suspended), 그리고 영양 물질인 질소(T-N),인(T-P)등을 최소화하는 등의 유기성 오염물질을 효율적으로 처리하여 청정한 처리수를 만들수 있게 하는 효과가 있고, 또 여과 모듈을 역세척할 수 있게 한 구조에 의해, 오.폐수 도입 ⇒ 포기(반응)⇒침전⇒처리수 배출운전과 오.폐수의 이송펌프(P1), 순환 및 슬러지 인발펌프(P2),블로우어, 배출펌프 (P3)등을 일정한 간격으로 작동되도록 적시에 제어기로 콘트롤 할 수 있도록 되어 있기 때문에 전자동 운전화가 가능한 효과가 있다. 또는 각 공정별로 단독조작하여 운전하여도 되므로 처리장의 건설과 운영관리에 관한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 오.폐수를 처리할 수 있도록 한 장치에 있어서,

   유입되는 오.폐수의 고형물을 일차로 여과시키기 위한 스크린과, 상기 스크린에 의해 여과된 오.폐수에 가압 공기를 부여하여 고형물을 부유시키기 위한 산기관(散氣管)이 내부에 설치된 유량 조정조;

   상기 유량 조정조에 연속하여 구획 형성되어 유입되는 오.폐수에의 미처리된 작은 사이즈의 고형물질을 처리하여 바닥에 축적되게 하며, 상단에는 상기 유량 조정조로부터 유입되는 오.폐수 내의 부유물질을 2차로 처리하기 위한 미세 눈금의 제2스크린이 설치된 슬러지 농축조;

   상기 슬러지 농축조에 연속하여 구획 형성되어 정량 유입되는 2차 여과 처리된 오.폐수의 유기물을 수착 처리하도록 유동 가능하게 배치한 다수개의 미생물 수착담체와, 상기 미생물 수착담체들과의 인접 위치에 고정 배치되어 미처리된 유기물을 여과 처리하며, 상.하단으로는 각각 가압공기 공급수단과 배출수단과 연락되게 설치한 여과 모듈과, 상기 미생물 수착담체 및 여과 모듈의 하부에 배치되어 고형물을 부유시키기 위한 가압공기를 부여하는 제2산기관이 내부에 구비된 회분 반응조; 및

   상기 회분 반응조에 연속하여 구획 형성되어 그 회분 반응조로부터 흡입되어 유입되는 여과 처리수를 최종적으로 소독 처리하여 배출하는 처리수조를 포함하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 미생물 수착담체는 폴리우레탄,염화비닐, 에틸렌 및 프로필렌의 합성 물질로 4~6mm 크기의 입체물로 성형됨을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 여과 모듈은 몸통은 스테인레스 재질의 원통상 망체를 이루어 그 양단은 상기 가압공기 공급수단 및 배출 수단과 연락되는 구멍들이 형성된 판체로 마감된 외부 여과통; 및

   상기 외부 여과통의 내부에 설치되며, 몸통부위는 세라믹 재질의 원통상의 여과체를 이루어 어느 일측 개구는 완전히 폐쇄되게 마감되는 반면 타측 개구는 상기 마감 판체의 구멍을 통하여 상기 가압공기 공급수단과 연락되는 도입구를 갖는 판체로 마감된 내부 여과통을 포함하는 것을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 외부 여과통의 여과 망체는 적어도 3개 이상의 망체들이 적층된 구조이며, 외측 망체에서 내측 망체로 갈수록 작은 메쉬의 눈금을 갖게 한 것을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 가압공기 공급수단은 소정의 압력을 갖는 공기를 발생하는 블로우어(BLOWER)이고, 상기 배출수단은 펌프(P3)인 것을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 회분 반응조의 내 저부에는 미생물 수착담체의 유출을 방지하기위한 방지판이 더 구비되고, 상기 유출 방지판에는 상기 미생물 수착담체의 크기보다는 작은 지름의 통공들이 형성됨을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 유량 조정조, 슬러지 농축조 및 회분 반응조의 내부에는 유입되는 폐수의 정량을 유지하기 위한 수위계들이 더 설치됨을 특징으로하는 미생물 수착담체 및 여과모듈을 이용한 회분 반응조에 의한 오.폐수의 고도 처리장치.