KR20000059967A - 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 하수처리장에서 발생하는 오니케익을 저장하는 사일로와, 주기적인 오니케익 공급과 지렁이에 의해 발생하는 분변토의 수거가 진행되고 수분 공급에 의해 지렁이의 생육환경이 조절되는 지렁이사육장과, 하수처리장에서 발생하는 악취가스를 포집한 후 여기에 선택적으로 대기중의 공기를 혼합하여 상기 지렁이사육장의 저면으로 공급하는 악취가스공급수단과, 상기 사일로의 오니케익을 지렁이사육장으로 이동시키는 이송수단과, 그리고 상기 이송수단에 의해 공급되는 오니케익을 지렁이사육장에 일정 두께로 뿌려주는 지렁이 먹이 급이수단을 포함하여 이루어지는 하수처리장에서 발생하는 오니케익과 악취가스의 처리장치를 공개한다. 이 장치에 의하면 하수처리장에서 발생하는 악취가스로부터 악취물질을 지렁이 분변토에 의해 생물학적으로 처리함과 동시에 오니케익을 먹이로 지렁이를 사육하여 생산되는 분변토와 지렁이를 판매함으로써 일정 소득을 얻을 수 있는 바 시설투자 및 운전비용의 절감에 매우 효과적이며, 동시에 하수처리장에서 발생하는 2차 오염원을 함께 처리함으로써 주변환경을 보호할 수 있는 등 장점을 갖는다.

Description

하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치 {Treatment system of residue cake and bed swell developed a sewage disposal plant}

본 발명은 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하수, 오수, 폐수, 분뇨 처리장 등에서 발생하는 오니케익과 악취가스를 동시에 처리하여 악취 및 오니케익에 의한 2차적인 환경오염을 최대로 방지함과 동시에 퇴비, 비료, 기타 미생물제제 등에 유용한 지렁이 분변토와 낚시미끼로 쓰이는 지렁이를 함께 생산하는 하수처리장의 2차 오염 방지시설에 관한 것이다.

일반적으로 도시의 하수처리시설, 오폐수처리시설, 각종 분뇨처리시설, 축산시설물 등에는 암모니아, 황화수소, 메틸머캅탄, 휘발성 유기오염물질 등이 포함되어 있는 악취가스를 발생하며, 이를 열소각, 물리적 흡착, 생물학적 여과 등의 방법에 의해 처리하고 있다.

이중 열소각이나 흡착 등과 같은 물리화학적 방법은 시설비와 운전비가 많이 들기 때문에 경제성이 떨어지는 반면, 생물학적 방법은 그 적용영역이 넓고 처리능력과 경제성이 우수하여 특히, 선진제국에서 널리 사용되고 있다.

생물학적 방법에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.

생물학적 방법은 소정의 충진제(media)에 미생물막을 형성하고 여기에 악취가스를 통과시키는 과정에서 흡착과 생분해가 동시에 일어나서 악취발생물질이 제거되는 것이다. 이러한 생물학적 방법은 대기오염물질을 처리하는 경우 95% 이상의 효율을 갖는다.

따라서 생물학적 방법에 대한 계속적으로 연구개발이 진행되고 있으며, 최근에는 휘발성 유기오염물질 및 악취 제거에 대한 최선의 제어기술로 인정받기에 이르렀다.

하수종말처리장, 석유화학공장, 퇴비공장, 각종 축사, 오폐수처리장 등에서는 필연적으로 오니케익과 악취가스가 발생한다. 여기서 발생한 오니케익은 지금까지 대부분 매립처리하고 있으며, 악취가스는 도 1에 도시된 바와 같은 토양탈취상(Soil beb)이나 완숙퇴비 탈취상(Compost beb)을 이용하여 처리하고 있다.

그러나 오니케익은 매립 처리시 토양과 지하수를 오염시키게 됨은 물론 최근 쓰레기 매립장이 부족해짐에 따라 그 처리문제가 심각하게 대두되고 있으며, 악취가스의 경우에도 그 처리시설의 설치 및 운영에 큰 어려움이 따라 새로운 모델의 개발이 심각한 실정에 이르렀다.

구체적으로 상기에서 언급한 토양탈취상의 경우 악취물질의 흡착, 분해능이 탁월하지 못하고, 수시로 충진토양을 교체해 주어야 하는 운영상 어려움이 많고, 완숙퇴비 탈취상의 경우에는 퇴비의 완숙정도를 파악하기 힘들어서 완숙퇴비가 아닌 것을 사용할 때에는 퇴비에서 악취가 더 발생하는 등 여러 문제점이 따랐다.

따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 그 목적은 하수, 오폐수, 분뇨 등의 처리장에서 발생하는 오니케익과 악취가스를 하나의 설비에서 동시에 처리할 수 있도록 한 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 오니케익을 이용하여 지렁이분변토와 지렁이를 생산 판매함으로써 전체적인 운영비 절감을 가져올 수 있는 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하수처리장에서 발생하는 악취가스와 오니케익을 함께 처리하여 하수처리장 및 그 주변의 환경 오염을 최대한 방지토록 한 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 하수처리장의 토양탈취상을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 3은 지렁이사육장의 단면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1, 1a, 1b : 하수처리탑 12 : 인입배관

14 : 블로워 16 : 공급배관

20 : 사일로 32 : 벨트콘베이어

34 : 옹벽 35 : 가이드레일

36 : 이동레일 38 : 급이기

40 : 지렁이사육장 42 : 큰자갈층

44 : 작은자갈층 46 : 모래층

48 : 지렁이사육층

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치는, 하수처리장에서 발생하는 오니케익을 저장하는 사일로와, 주기적인 오니케익 공급과 지렁이에 의해 발생하는 분변토의 수거가 진행되고 수분공급 및 표면 보온에 의해 지렁이의 생육환경이 적절히 유지되는 지렁이사육장과, 하수처리장에서 발생하는 악취가스를 포집한 후 여기에 선택적으로 대기중의 공기를 혼합하여 상기 지렁이사육장의 저면으로 공급하여 탈취시키는 악취가스공급수단과, 상기 사일로에서 배출되는 오니케익을 지렁이사육장으로 이동시키는 이송수단과, 상기 이송수단에 의해 공급되는 오니케익을 지렁이사육장에 일정 두께로 뿌려주는 지렁이 먹이 급이수단을 포함하여 이루어진 데에 특징이 있다.

또한 본 발명의 장치는 지렁이사육장에서 분변토를 수거하는 장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 사일로는 하수처리탑 등에서 침전된 오니케익을 수거하여 저장하는 곳으로, 오니케익은 처리탑의 상부로 투입되고 점차 하부로 내려와서 하부에 구비된 소정의 반출구를 통해 외부, 즉, 이송수단 위로 배출시키는 구조를 갖는다. 이러한 과정이 몇 일 걸리는 경우 미숙성 오니케익은 완전히 발효 내지는 숙성되어 지렁이 먹이로서 최적의 상태가 된다. 또한 사일로의 반출구에는 이송스크류와 같은 것이 구비되어 사일로 내부의 오니케익을 일정량씩 외부로 배출토록 구성된다.

이송수단으로는 통상의 벨트콘베이어를 사용한다. 콘베이어를 사용하는 경우 그 일단이 사일로 반출구의 하단에 위치하여 반출구를 통해 배출되는 오니케익이 상부에 낙하될 수 있도록 설치되고, 다른 일단은 지렁이 먹이 급이수단의 투입구 위에 위치하여 사일로 내부의 오니케익을 급이수단까지 이송시키게 된다.

지렁이사육장은 굵은 골재층, 직경이 작은 골재층 및 지렁이사육층이 적층된 구조로서, 저면에는 공기, 예컨데 하수처리장에서 발생하는 악취가스의 공급배관이 설치되고, 상부에는 수분 공급을 위한 스프링클러가 설치된다. 이러한 지렁이사육장은 1층 구조로 설치될 수 있고, 또한 처리시설의 면적을 줄이기 위해 다층 구조로 설치될 수도 있다.

한편, 지렁이사육장의 상부 양측에는 종방향으로 옹벽이 설치되고, 이 옹벽 위에는 상부에 급이수단이 장치된 상태로 양쪽 옹벽 안쪽의 지렁이사육장 내에서 좌우 이동할 수 있는 레일이 설치된다.

악취가스공급수단은 하수처리장의 악취가스, 이를테면 하수처리탑에서 발생하는 악취가스를 포집하는 인입배관과, 포집된 악취가스를 지렁이사육장으로 공급하는 블로워와, 블로워에 의해 공급되는 악취가스가 지렁이사육장 곳곳에 공급되도록 지렁이사육장의 저면에 일정하게 배열되는 공급배관 및 산기관들로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 장치를 바람직한 실시예를 보인 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 하수처리장의 오니케익과 악취가스 처리장치를 개략적으로 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 하수로부터 고형물을 침전시키는 하수처리탑(1)(1a)(1b)(…)의 각 상부에 처리탑 내부에서 발생하는 악취가스를 말단에 구비된 블로워(14)의 송풍력에 의해 포집하는 악취가스의 인입배관(12)이 설치되어 있다. 그리고 블로워(14)의 타단에는 지렁이사육장(40)의 저면으로 일정하게 배열된 공급배관(16)이 설치되고, 공급배관의 곳곳에는 지렁이사육장에 악취가스를 공급하는 산기관(도면에는 미도시)이 연결 설치되어 있다.

한편, 사일로(20)는 상부에 오니케익의 투입구가 설치되고, 하부에 오니케익의 반출구가 구비되는데, 이 반출구의 하단에 지렁이사육장(40)까지 길게 연결 구성된 벨트콘베이어(32)가 설치되어 있다.

지렁이사육장(40)은 상기 공급배관(16) 위에 설치된다. 순차적으로 큰자갈층(42), 작은자갈층(44), 모래층(46), 지렁이사육층(46)으로 되어 있다. 그러나 이러한 구성의 변형은 누구나 손쉽게 할 수 있는데, 예컨데 모래층(46)을 제거한 상태로 만들 수도 있는 것이다. 또한 지렁이사육장(40)에는 수분 공급을 위한 스프링클러가 설치되고, 사육장의 내부온도를 일정하게 유지하기 위해 사육장 표면을 덮어주는 덮개가 설치되는데, 이러한 구성은 누구나 실시 가능한 정도로서 도면에는 도시하지 않았다.

그리고 지렁이사육장(40) 상부에는 종방향으로 양측에 옹벽(34)이 설치되고, 옹벽(34) 위에는 가이드레일(35)이 장치되어 있다. 또한 상기 가이드레일(35) 위에서 이 레일을 따라 이동하는 이동레일(36)이 횡방향으로 설치되고, 또한 이동레일(36) 위에는 이 레일을 타고 이동하는 급이수단, 즉 급이기(38)가 장착되어 있다.

이렇게 구성되는 지렁이사육장은 다층 구조로 설계될 수 있다. 즉 지렁이사육장을 여러층으로 만들고 먹이급이, 악취가스공급, 수분공급을 위한 각 장치들을 각각의 지렁이사육장에 설치 구성할 수 있다. 이와 같은 다층구조의 설계는 설비비가 많이 들기 때문에 전체 설비 면적이 협소한 경우에 적용하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명의 처리장치는 그의 작동을 통제실에서 모니터링하면서 제어할 수 있도록 구성 가능하다. 이러한 구성은 당업자이면 누구나 실시할 수 있는바, 이에 대한 구체적인 언급은 생략한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 처리장치는 사일로(20)의 반출구를 통해 오니케익이 콘베이어(32) 위에 낙하하여 급이기(38)로 투입되고, 급이기(38)에 충분히 오니케익이 공급되면 콘베이어(32)는 작동을 멈추고 사일로(20)의 반출구가 폐쇄된다.

다음, 급이기(20)는 하단의 이동레일(36)를 타고 횡방향으로 이동하면서 동시에 이동레일(36)도 옹벽(34) 위의 가이드레일(81)을 따라 종방향으로 이동하게 되므로, 결국 급이기(20)가 좌우 이동하면서 지렁이사육장(40) 전체에 발효물질을 소정 두께로 골고루 뿌려주게 된다.

이렇게 지렁이사육장(40)에 공급된 오니케익은 지렁이의 먹이가 되는데, 지렁이사육장(40)은 스프링클러의 작동에 의해 수분함량이 적절히 조절되고, 동시에 바닥에 설치된 공급배관(16) 및 산기관 등을 통해 악취가스가 공급되어 지렁이사육장의 지렁이분변토층을 통과하면서 탈취된 후 외부로 배출된다.

구체적으로 지렁이 분변토에 적절한 수분함량이 유지되면, 지렁이 분변토의 분립 표면에 바이오 필름이 형성되고, 악취물질은 상기 바이오필름에 접촉이 되면서 필름 내부에 있는 미생물에 의해 분해된다. 이러한 일련의 과정을 통해 악취가스에 포함되어 있는 다양한 냄새발생물질들이 지렁이 분변토 입자에 흡착된 후 미생물에 의해 제거되는 것이다.

이렇게 지렁이 생육환경이 적절하게 조절된 상태에서 지렁이는 오니케익을 섭취하고 분변토를 배설하면서 증식한다.

상기와 같은 지렁이 사육공정을 통해 지렁이가 먹고 배출하는 분변토는 지렁이 알과 함께 수작업 또는 분변토수거기를 이용하여 수확한다. 이러한 분변토의 수확공정은 통상 2개월~3개월에 1회씩 진행되며, 이때 지렁이사육장(40)에는 일정두께의 분변토를 남겨두어 악취가스에 대한 탈취가 계속적으로 진행될 수 있도록 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 장치는 전체 설비의 한 쪽에 별도의 모니터링 및 설비조작을 위한 시설을 마련하고 각 장치 조작을 위한 전기적 배선을 한다면, 지렁이 먹이 공급에서 분변토의 수거에 이르는 모든 공정을 자동화 공정으로 진행할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 하수처리장에서 발생하는 악취가스로부터 악취발생물질을 분변토에 의해 생물학적으로 처리함과 동시에 오니케익을 먹이로 지렁이를 사육하여 생산되는 분변토와 지렁이를 함께 판매함으로써 시설투자 및 운전비용의 절감에 매우 효과적이며, 동시에 하수처리장에서 발생하는 2차 오염원을 함께 처리함으로써 주변환경을 보호할 수 있는 등 장점을 갖는다.

Claims (3)

1. 하수처리장에서 발생하는 오니케익을 저장하는 사일로와, 주기적인 오니케익 공급과 지렁이에 의해 발생하는 분변토의 수거가 진행되고 수분 공급 및 표면 보온에 의해 지렁이 생육환경이 조절되는 지렁이사육장과, 하수처리장에서 발생하는 악취가스를 포집한 후 여기에 선택적으로 대기중의 공기를 혼합하여 상기 지렁이사육장의 저면으로 공급하는 탈취시키는 악취가스공급수단과, 상기 사일로의 오니케익을 지렁이사육장으로 이동시키는 이송수단과, 그리고 상기 이송수단에 의해 공급되는 오니케익을 지렁이사육장에 일정 두께로 뿌려주는 지렁이 먹이 급이수단을 포함하여 이루어지는 하수처리장의 오니케익과 악취가스의 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지렁이사육장은 종방향 양측에 설치된 옹벽과 그 위에 가이드레일이 구비되고, 상부에 급이수단이 장치된 이동레일이 가이드레일 위에 이동 가능토록 설치되어, 상기 급이수단이 상기 가이드레일 및 이동레일을 타고 좌우 이동하면서 지렁이사육장에 오니케익을 뿌려주도록 한 것을 특징으로 하는 하수처리장의 오니케익과 악취가스의 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지렁이사육장은 다층 구조로 설치됨과 동시에 여기에 수분, 악취가스 및 먹이를 공급하는 스프링클러, 악취가스공급배관 및 급이수단이 각각 설치되어 운영되는 것을 특징으로 하는 하수처리장의 오니케익과 악취가스의 처리장치.