KR100921194B1 - 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축산폐수(양돈분뇨슬러리)에서 퇴비와 액비를 생산하고, 침출 여과수는 정화처리시키기 위한 고도 정화처리장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 축산폐수의 고도 정화처리장치의 특징은 축산폐수가 퇴비단저류조(10), 퇴비단발효여과상(20), 퇴비단여과수저류조(30), 침전저류조정조(40), 유기물소멸용 제1 반응조(50), 유량조정저류조(60), 유기물소멸용 제2 반응조(70), 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100), 침전저류반송조(110), 제1 펌프정(120), 제1 살수여상조(130), 제1 고도처리조(140), 제2 펌프정(150), 제2 살수여상조(160), 제2 고도처리조(170), 제3 펌프정(180), 제3 살수여상조(190), 소포수반송조(200), 탈색소독조(210), 탈색여과조(220) 및 여과수저장조(230)를 순차적으로 통과시켜 축산폐수에 포함된 난분해성 고형물 및 유기성 부유물과 부영양화의 원인 물질인 질소, 인, 폐수에 포함된 색도 및 악취를 완벽하게 제거하고, 또한 처리장치에 퇴비단발효여과상(20)을 설치하여 난분해성 및 유기성 고형물은 퇴비화하고, 퇴비단발효여과상에서 발생되는 침출수(생물여과수)는 액비로 자원화하며, 나머지 폐수는 후속적인 정화처리조를 통해 중수수질로 정화처리하여 재활용하거나 하천으로 방류한다.

축산분뇨, 슬러리, 양돈, 분뇨, 퇴비, 액비, 고액처리

Description

축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치{SEWAGE AND WASTEWATER TREATMENT PLANT}

본 발명은 축산폐수(양돈분뇨슬러리)에서 퇴비와 액비를 생산하고, 침출 여과수는 정화처리시키기 위한 고도 정화처리장치에 관한 것으로, 특히 축산폐수를 퇴비단저류조, 퇴비단발효여과상, 퇴비단여과수저류조, 침전저류조정조, 유기물소멸용 제1 반응조, 유량조정저류조, 유기물소멸용 제2 반응조, 제1 내지 제3 호기생물반응조. 침전저류반송조, 제1 펌프정, 제1 살수여상조, 제1 고도처리조, 제2 펌프정, 제2 살수여상조, 제2 고도처리조, 제3 펌프정, 제3 살수여상조, 소포수반송조, 탈색소독조, 탈색여과조, 여과수저장조를 순차적으로 통과시켜 축산폐수를 퇴비 및 액비로 자원화하기 위한 축산분뇨의 고도 정화처리장치에 관한 것이다.

기존의 양돈농장 등의 축산분뇨를 이용한 퇴비 생산시설이나 정화처리 기법들은 정부 및 민간 연구기관 등에서 활발히 연구되고 있으나 운영상의 고비용이나 처리능력 및 처리효율성 등 복합적인 다양한 문제로 인해 시설의 상당수는 가동이 중단되거나 일부는 무용지물로 방치되고 있는 실정이다.

이와 같은 이유는 퇴비단에서 발생하는 침출여과수의 상태가 매우 불량하여 심한 악취는 물론 BOD, COD, SS, 악취의 측정수치가 초기의 양돈분뇨슬러리 수질과 거의 비슷한 수질로 배출됨으로 이를 액비화하는 과정에서 심한 악취는 물론 고농도 오염부하로 인해 많은 운전시간과 그로 인한 대용량의 저장 처리시설, 비용이 소요됨으로서 또다시 고비용 저효율의 비경제성, 불안정성 등 정화처리의 어려움을 초래할 뿐만 아니라 2차적인 환경오염원으로 작용하는 등 그 처리에 많은 부담을 되고 있기 때문이다.

또한, 침출여과수를 정화처리함에 있어 고비용의 응집제를 사용하여 높은 오염부하 농도를 처리함에도 불구하고 악취는 물론 처리 성능이 불안정하여, 무단 해양투기하거나 미숙성 불량 액비를 경작지에 무단 살포하여 심한 악취는 물론 환경의 오염 및 파괴가 심각한 상황에 이르러 보다 환경 친화적이고, 경제적이며, 안정적인 축산폐수처리장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 축산폐수축산폐수를 퇴비단저류조, 퇴비단발효여과상, 퇴비단여과수저류조, 침전저류조정조, 유기물소멸용 제1 반응조, 유량조정저류조, 유기물소멸용 제2 반응조, 제1 내지 제3 호기생물반응조. 침전저류반송조, 제1 펌프정, 제1 살수여상조, 제1 고도처리조, 제2 펌프정, 제2 살수여상조, 제2 고도처리조, 제3 펌프정, 제3 살수여상조, 소포수반송조, 탈색소독조, 탈색여과조, 여과수저장조를 구성하여 축산폐수가 퇴비단발효여과상을 통과할 때 축산폐수에 포함된 유기성 부유물질, 악취 등을 제거하면서 퇴비를 생산하고, 퇴비단발효여과상에서 발생되는 침출여과수(생물여과수)는 처리과정에서 맞춤형 액비로 생산하거나 나머지 여과수는 고비용의 응집제 등의 화학약품 등은 일절 사용하지 않고 환경친화적인 기법(물리적, 생물학적 처리방식)으로 유기물질, 질소, 인 및 색도, 병원균 등을 중수수질로 완벽하게 정화처리한 뒤 이를 재활용하거나 외부로 방류시킬 수 있는 축산분뇨의 고도 정화처리장치을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기술적 구성, 수단은,

축산폐수를 처리하여 퇴비 및 액비를 생산하고 처리수를 정화처리하는 고도처리장치에 있어서,

축산분뇨슬러리를 일정량을 저류시키면서 저장된 축산분뇨슬러리를 이송시키기 위한 이송장치를 갖춘 퇴비단저류조(10)와;

소정 높이로 충진된 삼나무우드칩층과 그 위로 소정두께로 적층된 톱밥층과, 상기 톱밥층의 상부로 퇴비단저류조(10)의 저장수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 상기 삼나무우드칩층의 온도를 특정온도(50℃)로 유지시키기 위한 발열장치와, 상기 삼나무우드칩층의 내부로 에어를 공급하는 산기장치 및 상기 톱밥층을 교반시키기 위한 교반장치가 마련되어 상기 톱밥층으로 살포된 퇴비단저류조(10)의 축산분뇨슬러리를 상기 교반장치로 교반하면서 고형의 축산폐수는 톱밥과 혼합하여 퇴비로 추출하고, 여과된 수액성분에 포함된 유기물질은 우드칩에 흡착 기생하는 미생물에 의해 분해 및 제거시킨 뒤 우드칩층을 통과한 여과수는 배출되도록 구성된 퇴비단발효여과상(20)과;

상기 퇴비단발효여과상(20)에서 배출된 처리수를 저류하면서 저류된 저장수의 온도를 20~30도로 유지시키기 위한 발열장치와, 저류된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프와, 여분의 처리수를 처리하기 위하여 처리수에 침지된 우드칩 다공판 케이싱과, 우드칩 다공판 케이싱속으로 에어를 포기시키기 위한 폭기장치를 갖추고 상기 폭기장치에 의한 간헐 포기에 의해 우드칩에 기생하는 활성미생물에 의해 처리수에 잔류하는 유기성 부유물질, 질소, 인을 제거처리하면서 처리된 처리수를 여과시키기 위한 여과장치가 마련된 퇴비단여과수저류조(30)와;

상기 퇴비단여과수저류조(30)에서 배출된 처리수가 저류되면서, 저류된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프와 저장된 처리수를 이송시키기 위한 이송장치로 구성된 침전저류조정조(40)와;

내부에 소정 높이로 적층된 우드칩층과, 우드칩층속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 상기 우드칩층의 온도를 50도로 유지시키기 위한 발열장치와, 상기 우드칩층의 상부로 상기 침전저류조정조(40)에서 이송되는 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 살수된 처리수가 우드칩층을 통과하는 동안 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인이 우드칩에 흡착 기생하는 활성미생물에 의해 정화처리하면서 처리된 처리수가 배출되도록 구성된 유기물소멸용 제1 반응조(50)와;

상기 유기물소멸용 제1 반응조(50)에서 배출된 처리수가 저류되면서 저장된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프를 갖추고, 처리수가 배출시키는 이송장치 로 구성된 유량조정저류조(60)와;

소정 높이로 적층된 우드칩층이 마련되고, 우드칩층의 상부로 상기 유량조정저류조(60)에서 이송되는 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 살수된 처리수가 우드칩층을 통과하는 동안 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인이 우드칩에 흡착 기생하는 활성미생물에 의해 정화처리하면서 처리된 처리수가 배출되도록 구성된 유기물소멸용 제2 반응조(70)와;

상기 유기물소멸용 제2 반응조(70)와 연결되면서 소정 높이로 충진된 우드칩과, 우드칩속으로 에어를 간헐 포기시키기 위한 폭기장치와, 내부의 온도를 20~30도로 유지시키기 위한 발열장치가 마련된 제1 호기생물반응조(80)와;

상기 제1 호기생물반응조(80)와 연결되면서 내부의 온도를 유지시키기 위한 발열장치와, 우드칩이 충진된 다공판 케이싱와 다공판 케이싱의 하측에 배치된 폭기장치를 갖추고 간헐포기에 의해 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인을 처리하면서 배출시키는 제2 호기생물반응조(90)와;

상기 제2 호기생물반응조(90)와 연결되면서 내부의 온도를 유지시키기 위한 발열장치와, 우드칩이 충진된 다공판 케이싱과, 다공판 케이싱의 하측에 배치된 폭기장치를 갖추고 간헐포기에 의해 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인을 처리하면서 처리수를 배출시키는 제3 호기생물반응조(100)와;

상기 제3 호기생물반응조(100)와 연결되면서 배출된 처리수를 안정화시키면 서 침전물을 유량조정저류조(60)로 간헐적으로 반송시키기 위해 유량조정저류조(60)와 연결된 반송장치를 갖추고, 나머지 처리수의 배출시 처리수를 여과시키기 위한 여과장치가 마련된 침전저류반송조(110)와;

침전저류반송조(110)에서 배출된 처리수가 유입되어 저류되면서 저장된 처리수를 이송시키기 위한 이송장치가 마련된 제1 펌프정(120)과;

소정의 높이로 충진된 바이오우드칩과, 바이오우드칩속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 바이오우드칩층의 온도를 특정온도(50도)로 유지시키기 위한 발열장치와, 바이오우드칩 상부로 상기 제1 펌프정(120)의 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 살수장치에 의해 살수된 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과하는 동안, 바이오우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 활동에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키는 제1 살수여상조(130)와;

상기 제1 살수여상조(130)와 연결되면서 유입된 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 색도를 재처리하기 위해 침지된 반응탑과, 그 반응탑의 내부로 에어로 포기시키기 위한 폭기장치를 갖추고, 폭기장치의 간헐포기에 의해 처리수를 처리하고 배출과정에서 처리수를 여과하는 여과장치를 갖춘 제1 고도처리조(140)와;

상기 제1 고도처리조(140)와 연결되면서 유입된 처리수를 배출시키기 위한 이송장치를 갖춘 제2 펌프정(150)과;

소정의 높이로 충진된 바이오우드칩과, 충진된 바이오우드칩 상부로 상기 제2 펌프정(150)의 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 바이오우드칩층을 특정온도(50도)로 유지시키기 위한 발열장치와, 살수장치에 의해 살수된 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과하는 동안, 우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 활동에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키는 제2 살수여상조(160)와;

상기 제2 살수여상조(160)와 연결되면서 배출되는 처리수를 저장하되, 저장수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 색도를 재처리하기 위하여 침지된 반응탑과, 그 반응탑의 내부로 에어로 포기시키기 위한 폭기장치와, 폭기장치의 간헐포기에 의해 처리수를 처리하면서 처리된 처리수는 배출과정에서 여과되도록 여과장치를 갖춘 제2 고도처리조(170)와;

상기 제2 고도처리조(170)에서 배출된 처리수를 저류시켜 안정화시키면서 이송장치에 의해 처리수가 배출되도록 구성된 제3 펌프정(180)과;

소정의 높이로 충진된 바이오우드칩과, 바이오우드칩속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 충진된 바이오우드칩 상부로 상기 제3 펌프정(180)의 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 살수장치에 의해 살수된 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과하는 동안, 바이오우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 활동에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키는 제3 살수여상조(190)와;

상기 제3 살수여상조(190)에서 배출되는 처리수를 저장하면서 처리수를 안정화시키되, 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100) 및 상기 제1 및 제2 고도처리조(140, 170)에 부상한 기포를 소포시킴과 동시에 처리수의 오염부하를 감소시키기 위하여 저장된 처리수를 제1 내지 제3 호기생물반응조 및 제1 및 제2 고도처리조의 상부로 간헐적으로 살수시키기 위한 반송장치와 처리수가 배출되는 과정에 처리수를 여과하기 위한 여과장치를 갖춘 소포수반송조(200)와;

상기 소포수반송조(200)에서 배출된 처리수가 유입되고 처리수에 잔류하는 색도 및 병원균을 제거하기 위하여 침지된 반응탑과, 반응탑에 충진된 탈인 탈질 메디아와 저장수를 접촉되도록 에어를 포기시키는 폭기장치와, 처리수를 소독하기 위한 살균소독장치 및 처리수가 배출되는 과정에 잔류하는 유기물을 여과시키기 위한 여과장치를 갖춘 탈색소독조(210) 및;

상기 탈색소독조(210)에서 유입되는 처리수에 잔류하는 미세한 부유물과 처리수의 색도를 최종 처리하기 위한 입상 활성탄이 충진된 다단형 여과실을 구비한 탈색여과조(220)와,

탈색여과조(220)와 연결되면서 유입된 처리수를 특정장소로 이송시키기 위한 급수펌프가와 저장수위가 일정수위 이상인 경우 외부로 저장수를 방류시키는 여과수저장조(230)의 구성에 의해 구현할 수 있다.

본 발명은 축산폐수(축산분뇨슬러리)를 퇴비단저류조(10), 퇴비단발효여과 상(20), 퇴비단여과수저류조(30), 침전저류조정조(40), 유기물소멸용 제1 반응조(50), 유량조정저류조(60), 유기물소멸용 제2 반응조(70), 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100), 침전저류반송조(110), 제1 펌프정(120), 제1 살수여상조(130), 제1 고도처리조(140), 제2 펌프정(150), 제2 살수여상조(160), 제2 고도처리조(170), 제3 펌프정(180), 제3 살수여상조(190), 소포수반송조(200), 탈색소독조(210), 탈색여과조(220), 여과수저장조(230) 등을 순차적으로 통과시켜 축산분뇨슬러리에 포함된 난분해성 고형물질 및 유기성 부유물질과 부영양화의 원인물질인 질소, 인 및 색도와 악취 등을 완벽하게 제거 처리하고, 그 처리과정에서 축산분뇨슬러리를 퇴비단발효여과상(20)을 이용하여 퇴비를 생산할 수 있고, 그 침출수(생물여과수)는 정화처리하는 과정에서 용도에 맞는 고품질 맞춤형 액비를 사계절 상시로 생산할 수 있으며, 나머지 처리수는 중수수준으로 고도 정화처리하여 청소용수, 조경용수, 농업용수 등으로 재활용하거나 방류함으로써, 그 동안 양축농가는 물론 국가적으로도 고질적인 축산폐수처리 문제를 해결할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 축산분뇨의 퇴비 및 액비 자원화 및 퇴비단여과수의 고도 정화처리장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1c에는 본 발명에 따른 퇴비 및 액비로 자원화하기 위한 축산분뇨 고도 정화처리장치의 전체구성을 예시한 측단면도가 예시되어 있다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 축산분뇨의 고도 정화처리장치을 구성하는 각 처리조는 도 2 내지 도 15도에 보다 상세히 도시되어 있다.

참고로, 본 발명에 제안하는 축산분뇨의 고도 정화처리장치의 전체적인 구성 및 기능, 용량을 결정하는 기준은, 축산분뇨슬러리원수의 유입용량은 양축장에서 1일 발생하는 축산분뇨슬러리의 량을 기초로 설계하고, 이 설정된 용량을 근거로 양축장에서 발생되는 축산분뇨슬러리의 오염부하 농도, 함유성분, 처리시설의 설치현장 여건 등을 종합적으로 검토하여 전체 처리장치의 구성, 기능, 용량 등을 설계한다.

한편, 본 명세서에서 설명되어지는 '폭기장치'의 용어는 특정 처리조에 저류된 처리수속으로 에어를 간헐적 혹은 주기적으로 포기시키기 위한 것으로, 회로제어장치와 연결된 타이머에 의해 전기적으로 제어되는 이송펌프와 연결된 산기관의 구성을 종합한 의미이고, '산기장치'의 용어는 각종 처리조내에 충진된 우드칩에 흡착기생하는 미생물의 생장을 촉진시키기 위하여 산소를 공급하기 위한 것으로, 회로제어장치와 연결된 타이머에 의해 전기적으로 제어되는 에어펌프와 연결된 산기관의 구성을 종합한 의미이며, '반송장치'는 특정 처리조에서 다른 처리조로 처리수나 침전물을 이송시키는 장치로서, 회로제어장치와 연결된 타이머의 설정에 의해 주기적으로 구동되어 처리수나 침전물을 특정처리조로 반송시키는 에어펌프나 혹은 에어펌프에서 제공되는 공기의 부력을 이용하여 침전물을 부세시켜 특정 처리조로 처리수나 침전물을 반송시키는 에어리프트을 포함하는 의미이고, '살수장치'는 각종 처리수의 처리수를 다른 처리조로 이송시킴에 있어 이송되는 처리수를 살수방식으로 이송시키는 장치로서, 회로제어장치와 연결된 수위감지센서의 센싱여부에 따라 구동여부가 제어되는 이송펌프와 이송펌프에 연결된 이송관 및 살수노즐을 포함한 의미하며, '이송장치'는 특정 처리조에 저장된 처리수를 다른 처리조로 이송시키기 위한 장치로서, 회로제어장치와 연결된 수위감지센서의 센싱여부에 따라 구동여부가 제어되는 이송펌프를 포함한 의미이고, '반응탑'은 내부에 탈질 및 탈인 반응용 메디아가 충전된 다공판 케이싱 구성을 의미하며, '발열장치'는 전원에 의해 발열되는 열선을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 축산분뇨의 고도 정화처리장치을 구성하는 세부적인 구성에 대하여 설명한다.

퇴비단저류조(10)는 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이 축사에서 발생한 축산분뇨슬러리가 유입되어 일정량을 저류시키면서 축산분뇨슬러리를 퇴비단저류조(10)내에 설치된 이송펌프(11)에 의하여 퇴비단발효여과상(20)으로 살포한다.

이송펌프(11)는 슬러리에 포함된 고형물질을 분쇄시켜 이송할 수 있는 커팅기능을 지니는 커터펌프를 채용하는 것이 바람직하며, 이송펌프(11)는 퇴비단여과상 상부에 설치되는 교반장치(13)에 고정하여 교반장치(13)가 이동하면서 이송펌프(11)도 함께 퇴비단저류조(10) 내부를 이동하면서 이송관(11a)을 통해 살수노즐(12)에 의해 축산분뇨슬러리를 퇴비단발효여과상(20)에 골고루 살포한다.

이송펌프(11)와 이송펌프(11)가 부착된 이송관(11a) 및 이송관(11a)에 연결된 살수노즐(12)은 도면에는 도시되지 않았으나 고효율을 위한 슬러리의 소량 다중 반복 살포를 위해 교반장치(13)에 부착하지 않고 별도의 구동장치(도면에는 미도시)로 설치할 수도 있다.

퇴비단발효여과상(20)는, 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이 퇴비단저류조(10)의 이송펌프(11)와 살수노즐에 의해 축산분뇨의 슬러리가 퇴비단발효여과상 상층부에 적층된 톱밥위로 살포되면, 톱밥은 살포된 슬러리를 흡착하면서 일정크기 이상의 고형물과 액상의 수액을 걸러내는데, 유기물질이 포함된 수액성분은 톱밥의 하층부에 충진된 우드칩층에 체류되거나 통과하는 동안, 우드칩에 흡착하여 기생하는 활성미생물의 왕성한 활동에 의해 처리수에 포함된 유기물질, 질소, 인, 악취를 분해 및 제거하고, 침출된 처리수는 배출관(21)을 따라 퇴비단여과수저류조(30)로 배출된다.

상기한 바와 같은 처리수의 처리과정이 대략 8시간이 경과한 뒤 살포된 슬러리와 상층부 톱밥의 상태를 확인 후 작업자의 판단에 따라 인위적으로 교반장치를 작동하여 30∼50㎝의 톱밥층만을 교반하여 교반된 톱밥의 일부를 외부로 배출하고, 배출된 량만큼 톱밥을 보충한 뒤 다시 퇴비단저류조(10)의 슬러리를 퇴비단발효여과상(20) 톱밥층에 살포하는 과정을 계속 반복한다.

퇴비단발효여과상(20)에 대한 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

퇴비단발효여과상(20) 구조물은 철근콘크리트구조물(용량에 적정한 규격으로 설치하되 기존의 일반 퇴비단과 달리 처리 효율성 극대화를 위하여 그 높이를 최소 3∼5m 이상 되도록 설치함)로서 바닥에는 침출여과수를 배출시키는 배출관(21)과 외부에 설치되어 내부로 에어를 공급하기 위한 에어펌프(22)와 에어펌프에 배관으로 연결된 산기관(22a)을 갖추고 있으며, 동절기에 퇴비단발효여과상(20)을 동절기에 가동할 때 우드칩층의 발열온도 저하로 인한 처리효율의 급격한 저하를 방지하 기 위하여 퇴비단발효여과상(20)의 내벽에 발열장치(23, 도면에는 도시되지 않았으나 센서에 의해 발열온도가 50℃ 이하가 되면 발열장치가 자동으로 작동됨)이 설치되어 있고, 퇴비단발효여과상(20)의 상부에는 교반장치 및 슬러리 살수장치가 레일(26)에 설치되어 있다.

교반장치(13)는 레일(26)상에서 슬러리 살포장치가 함께 퇴비단발효여과상의 상부 전체를 이동하면서 슬러리를 살포하고 톱밥층을 교반시킬 수 있다.

교반장치(13)에는 전동모터(13a)에 의해 회전되는 다수의 교반날개(13b)가 장착된 교반기가 수평, 수직(좌우상하) 이동하면서 작동할 수 있도록 설치되어 있고, 교반장치에 부착되어 슬러리 살수장치가 함께 설치되며, 여기에 퇴비단저류조(10)의 일정 깊이에 침지되어 설치되는 이송펌프(11)가 교반장치와 슬러리 살포장치가 함께 이동되면서 슬러리를 전체 퇴비단발효여과상(20)에 골고루 살포한다.

기존의 통상적인 퇴비단발효여과상의 높이는 2미터 이내이이고, 여과여재로 왕겨 및 일반 톱밥만을 사용하므로 왕겨나 톱밥의 부패로 인해 침출수가 막히는 현상이 빈번하게 발생하고, 슬러리여과수의 체류 및 여과시간이 짧아 처리효율이 떨어지는 단점이 있으나, 본 발명에 따른 퇴비단발효여과상(20)은 상층부에 30∼50㎝ 정도의 깊이로 일반톱밥이 충진되고, 그 톱밥의 하층부에 삼나무우드칩이 바닥에서부터 크기별로 적층형으로 충진되는데, 전체적인 충진 높이는 최소 3∼5m이상 정도로 하여 살포된 슬러리여과수의 체류 및 여과시간과 처리효율을 극대화시켰으며, 또한 적층된 우드칩의 중간 높이에 산기관(22a)를 더 배치하여 퇴비단발효여과상 내부의 산소 공급을 충분하게 확장시키면서 이를 통하여 처리 효율을 극대화하고 설치면적의 효율성도 배가시킨다.

또한, 우드칩을 반영구적으로 사용함으로서 삼나무우드칩의 중간층에 추가로 설치된 산기장치(산기관)에 의해 퇴비단발효여과상(20)에 층진된 충진물의 교체시 어려움이 없고, 또 퇴비단발효여과상의 내부 여과여재로 우드칩은 흡수성이 뛰어나고 수용성 추출물 함량이 비교적 적은 삼나무우드칩을 사용하여 우드칩내에 내재된 수액성분과 색소 등을 제거하고 공극을 최대화시킨 다음 우점종의 미생물을 배양하여 특수 가공하여 사용함으로서 우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 왕성한 활동을 통하여 소량의 우드칩 여재만으로도 다량의 슬러리여과수 처리가 가능하므로 그 효율성을 극대화시킬 수 있다.

따라서, 기존의 퇴비단에서 사용하는 왕겨, 일반톱밥은 6개월 ∼ 1년 주기로 교체해야 하지만 본 발명은 특수 가공한 삼나무우두칩을 사용함으로서 1∼2년에 1회, 슬러리 살수와 같은 방법으로 간단한 살수세척을 통하여 우드칩을 교체할 수 있고 반영구적으로 사용할 수 있으므로 실용성 및 경제성을 크게 개선할 수 있고, 처리효율 극대화시킬 수 있다.

축산분뇨슬러리의 살포와 교반장치의 작동은 슬러리의 유입 물량에 따라 인위적으로 가동하며, 퇴비단발효여과상 내부속으로 산기관(22a)을 통한 산소 공급을 위한 에어펌프(22)의 가동은 에어펌프(22)와 연결되어 외부에 별도로 설치되는 통합 회로제어장치(C, 도 15참조, MCC판넬)에 부착된 타이머의 설정에 따라 가동 및 휴지를 반복한다.

한편, 침출여과수가 배출관(21)을 따라 배출되는 과정에서 퇴비단발효여과 상(20)의 전체 면적이 넓고, 여과수의 원할한 흐름을 위해 기울기를 두기가 어려운 점이 있으나 미세 찌꺼기가 배출측 틈새에 퇴적되면서 배출관로가 막히는 현상을 방지하고, 침출여과수의 원활한 배출을 위하여 퇴비단발효여과상 외부에 회로제어장치와 연결된 에어펌프(25)를 설치하여 회로제어장치와 연결된 타이머의 설정시간에 따라 작동되면서 공급된 에어의 압력에 의해 퇴적물과 처리수를 동시에 밀어내어 침출여과수가 배출관(21)을 따라 원활히 배출된다.

참고로, 퇴비단발효여과상(20) 침출여과수 액비의 생성 과정 및 성분 특성을 설명하면, 퇴비단발효여과상(20)의 상층부에 일정 부분(깊이 30∼50㎝정도) 충진된 미세입자의 일반톱밥의 상부에 축산분뇨슬러리가 살포되어지면, 슬러리에 포함된 입자성의 고형물질 및 일정분량의 수분은 톱밥에 흡착 체류되어 교반장치의 작동을 통해 외부로 일정부분 배출되어 퇴비자원화에 이용되고, 나머지 수액성분의 액상물질은 일반 톱밥층을 통과하여 크기별로 충진된 우드칩층에 체류 및 여과되는 동안 우드칩 내외부의 기공을 통해 흡착 기생하면서 왕성하게 활동하는 혐기성, 호기성 미생물에 의하여 유기물, 질소, 인 등 부영양화의 원인물질이 되는 수질환경 오염성분과 악취가 획기적으로 제거 처리되어 저농도의 무취, 함유성분 균질화가 이루어지면서, 유용한 미생물이 다량 함유된 고품질에 액비를 생산할 수 있다.

퇴비단발효여과상(20) 생물여과수 액비의 주성분 및 특성을 설명하면 주성분은 질소(N), 인(P), 칼륨(K)으로 그 성분량 및 성분비는 질소(N);1,000㎎/ℓ(1,0), 인(P):300㎎/ℓ(O,3), 칼륨(K):3,000㎎/ℓ(3,0)정도로서 칼륨성분이 많은 원인은 칼륨성분이 '분' 보다는 '뇨' 속에 수용상태로 많이 존재하기 때문에 슬러리가 살 포되어 여과시 걸러지지 않고 배출되기 때문이며, 생물여과수 액비는 퇴비단발효여과상(20)을 체류, 여과, 발효되는 과정에서 저농도의 무취, 균질성분화 되면서 많은 유익 미생물이 함유되어 있어 사계절 상시로 밑거름은 물론 웃거름용으로도 관비 형태로 간편하게 시비 사용이 가능하다,

퇴비단발효여과상(20)의 내부재 충진 및 슬러리 살포, 톱밥 교반 배출 특성을 설명하면, 퇴비단발효여과상(20)의 축산분뇨슬러리의 1회 살포량은 퇴비단발효여과상(20) 20㎡당 3톤/일 정도(기존 일반톱밥, 왕겨 사용 SCB퇴비단의 경우 20㎡당 1톤/일 이하)이며, 내부 충진 여재로 우점종의 미생물이 배양된 삼나무우드칩을 사용함으로써 일반 톱밥이나 왕겨를 사용하는 기존의 퇴비단에 비해 슬러리침출여과수의 유기물질, 질소, 인의 부영양화 오염부하 성분 및 악취 등의 제거 효율이 월등히 향상되어 처리에 따른 안정성이 확실하게 보장된다.

교반기의 1회 주행시 주행과 반대 방향으로 교반기의 폭만큼 상층부의 톱밥층이 이동하게 되어 1회 교반 주행시 예를 들어 교반기의 폭이 2m라면 넓이 2m, 깊이 30㎝의 상층부 톱밥층이 이동하여 맨 끝단 부분의 톱밥층이 상기의 량에 교반기의 길이에 해당하는 양만큼 외부로 배출되며, 다시 맨 앞부분의 배출된 량에 상응하는 빈 공간에 톱밥을 보충해주고 다시금 슬러리를 톱밥 상부에 살포한 뒤 수시간(표준 8시간 정도) 뒤에 교반장치를 운전하여 상기와 같은 방법으로 계속해서 반복 운전한다.

이때 통상적으로 살포된 슬러리의 량 대비 침출여과수(생물여과수)의 발생량은 퇴비단발효여과상(20)에서 살포되어 처리되는 과정에서 퇴비화 배출, 수분 증 발, 유기물질 등의 분해 제거처리 등으로 슬러리 살포량에 대비 배출량이 40∼50%정도 감소하게 된다.

배출되어 생산되는 생물여과수는 퇴비단여과수저류조(30)에서 제1차 액비로 추출하고, 나머지 여과수는 후속적인 처리조에서 물리적, 생물학적 처리과정을 거쳐 제2,3,4 액비화할 수 있는데, 본 발명의 액비생산은 고비용의 응집제 등의 화학약품을 일절 사용하지 않는 저비용 고효율의 환경친화적 정화처리장치에 특징이 있다.

퇴비단여과수저류조(30)는, 도 1a 및 도 3에 도시된 바와 같이, 조(30)의 내부에 20∼30℃온도를 유지하기 위한 발열장치(31)가 설치되어 있다.

발열장치는 특히 동절기 혹은 혹한으로 처리수조의 급격한 온도저하로 인한 급격한 처리 효율의 저하를 방지하기 위함으로, 발열장치(31)으로서는 열선, 전극봉, 신소재 세라믹발열판 중 어느 하나를 채용할 수 있으며, 회로제어장치의 온도감지 센서와 연결하여 동절기의 혹한 등으로 인한 처리수의 온도가 일정 온도 20℃ 이하로 떨어지면 자동으로 작동하여 미생물의 활동에 가장 적합한 최적의 온도(20-30도) 환경을 유지하고, 처리장치 운용시 발생하는 처리효율의 급격한 저하를 방지하여 전체 처리장치의 안정성 유지를 확보할 수 있다.

퇴비단여과수저류조(30)는 퇴비단발효여과상(20)의 배출관(21)을 통해 유입된 침출수를 저류하면서 처리수를 추출하기 위한 추출펌프(P1)를 갖추어 1차 액비를 추출하거나, 나머지 처리수는 퇴단여과수저류조(30)에 설치된 우드칩케이싱(33, SUS타공판을 이용 원통형 또는 박스 형태로 용량에 맞춰 적정 크기, 수량으로 제작하며, 액비추출, 처리수 이송시 칩의 이탈을 방지토록 함)내에 충진된 우드칩과 처리수를 회로제어장치(MCC판넬)의 타이머의 조정에 의해 주기적으로 작동되는 에어펌프(32)에 연결되어 우드칩케이싱(33)의 하부에 설치되는 산기관(32a)을 통하여 주기적으로 공급되는 공기를 이용하여 접촉 포기시키면서 우드칩에 흡착 기생하며 활동하는 활성미생물을 이용하여 처리수에 잔류하는 유기성 부유물질, 질소, 인 등을 일부분 처리하면서, 처리수를 일측벽에 설치된 여과장치(34, SUS, FRP, PE 등의 재질의 원통형, 사각형태로, 조 용량의 크기에 따라 크기는 조절될 수 있음)의 하부에서 유입되게 하여 여과장치 내부에 충진된 수 종의 여과여재(34a, 맥반석, 우드칩, 역청활성탄, 세라믹소재 등의 무기물여재, 기타 천연 광물질)층을 통과하면서 부유물질이 여과되면서, 상부의 배출관을 통하여 처리수가 침전저류조정조(40)로 이송된다.

침전저류조정조(40)는, 도 3에 도시된 바와 같이 퇴비단여과수저류조(30)의 여과장치를 통해 배출되는 처리수를 저류하면서 처리수를 추출하는 추출펌프(P2)를 설치하여 액비를 2차 생산하며, 나머지 처리수를 침전 안정화시켜 유입량에 따라 회로제어장치에 연결된 상중하 수위감지센서(41)의 센싱여부에 따라 제어되는 이송펌프(42)를 통하여 일정량의 처리수를 유기물소멸용 제1 반응조(50)의 이송펌프(42)가 부착된 이송관(42a)에 연결된 살수노즐(43)을 통해 유기물소멸용 제1 반응조(50)에 충진된 바이오우드칩(53) 상부에 살수되도록 이송된다.

유기물소멸용 제1 반응조(50)는, 도 1a 및 도 4에 도시된 바와 같이 침전저류조정조(40)내에 설치된 이송펌프(42)에 연결된 이송관(42a)의 살수노즐(43)을 통해 살수된 처리수를 처리하는 장치로서, 살수노즐(43)을 통해 처리수가 살수되면서 유입되고, 제1 반응조(50)의 규격 높이는 안정적 처리효율을 위하여 3∼5m 이상으로 하며, 내부에는 양 측면에 회로제어장치에 연결되어 처리수의 온도 변화에 따라 자동으로 작동하는 발열장치(51, 퇴비단여과수저류조(30)의 발열장치(31)과 같음)가 설치되고, 제1반응조(50)의 내부에 일정 높이까지 우드칩(퇴비단발효여과상(20)에 충진된 우드칩과 같음)을 크기별로 충진(본 발명에서는 하부 5∼7㎝크기, 중층부 3∼5㎝크기, 상층부 2∼3㎝크기의 우드칩을 적층함)하며, 제1반응조(50)의 상부에는 회로제어장치(C, 도 15 참조)에 연결되어 타이머의 작동으로 간헐적으로 작동하여 상층부에 처리수가 살수되고 쌓이게 되는 부유물질과 우드칩을 일정깊이(50㎝∼1m 정도) 교반하여 주는 교반장치(52)는 조 상부에 회로제어장치(C)에 의해 제어되는 감속모터(52a)와 감속모터의 회전시 우드칩을 교반시키는 교반날개(52b)로 구성되어 있고, 조의 하부에는 회로제어장치(C)와 전기적으로 연결된 타이머에 의해 제어되는 에어펌프(53)와 연결된 산기관(53a)이 마련되어 살수된 처리수가 우드칩층을 통과하는 동안 유기물, 질소, 인 등이 제거 처리되고, 여과된 처리수는 배출관(54)을 통해 유량조정저류조(60)로 이송되게 된다.

유기물소멸용 제1 반응조(50)는 처리수에 잔류하고 있는 부영양화의 원인 물질인 유기성 부유물질과 질소, 인 등의 성분을 최대한 분해 제거처리 하기 위한 환경조건과 최종처리수의 재활용 및 안정적인 방류를 실현하기 위한 전처리 장치로서, 처리수의 오염 부하 농도를 최대한 낮출 수 있고 퇴비단여과수를 액비로 자원 화하며, 나머지 처리수는 응집제를 사용하지 않고 물리적, 생물학적 처리를 통한 소멸 정화처리함으로써 경제적이고 환경친화적인 고기능 고효율의 처리장치이다.

상기와 같이 처리수가 우드칩층을 통과하면서 유기물, 질소, 인 등이 제거 처리되는 과정을 보면, 살수되어진 처리수가 제1반응조(50)의 우드칩층에서 체류함과 동시에 통과하는 과정에 내부에 설치된 회로제어장치(C)에 연결된 에어펌프에 연결되어 회로제어장치와 전기적으로 연결된 타이머의 설정에 따라 가동되는 산기장치에 의해 제1반응조속으로 에어가 공급되면 그 내부는 호기상태가 되고, 반대로 에어공급을 중단하면 제1반응조(50)의 내부는 혐기상태가 된다. 이와 같이 제1반응조(50)의 내부조건이 호기조건과 혐기조건을 주기적으로 반복되면 미생물 활동은 왕성해지는 것이다.

이러한 처리과정속에서 처리수가 우드칩표면에 흡착 기생하는 호기성 미생물에 의하여 질산화 과정이 촉진되면서 방출된 인의 섭취과정이 진행되고, 또 한편으로는 우드칩에 흡착되어 기생하는 혐기성 미생물에 의하여 실질적인 탈질이 이루어져 N₂가 방출되면서 동시에 미생물에 의해 잔류 유기물이 제거된다.

유량조정저류조(60)는, 도 1a 및 도 5에 도시된 바와 같이 유기물소멸용 제1 반응조(50)에서 배출관을 따라 유입된 처리수를 저장하면서 저장된 처리수를 추출하기 위한 추출펌프(P3)에 의해 제3 액비를 생산하고, 나머지 처리수를 침전 안정화시켜 유입량에 따라 회로제어장치(C)에 연결되어 유량조정조(60)에 설치된 수위감지센서(61)의 센싱작용에 의해 작동여부가 온/오프되는 이송펌프(62)가 작동되면서 일정량의 처리수를 유기물소멸용 제2 반응조(70)의 상부에 배출시켜 처리수의 유입량과 배출 유량을 조정하는 유량조정장치이다.

도면에서 참조번호 62는 이송펌프(62)이고, 62a는 이송펌프가 연결된 이송관이며, 63은 이송관에 의해 이송되는 처리수를 살수시키는 살수노즐이다.

조의 상부에는 이송펌프(62), 수위감지센서(61) 외에 정전이나 펌프고장과 같은 예상치 못한 돌발 상황의 발생시 처리수의 범람을 방지하기 위한 비상 배출관(도면에는 미도시)이 설치되어 있다.

도 5에 도시된 유량조정저류조(60)에는 후술하는 침전저류반송조(110), 제1 고도처리조(140) 및 제2 고도처리조(170)에 침전된 침전물이 반송되어 반송관이 연결되어 있다. 반송관에 대해서는 해당 처리조에 대한 설명에서 보다 상세히 설명한다.

전술한 비상 배출관은 본 발명의 처리장치의 각조 상부에 모두 설치하여 예상치 못한 돌발 상황발생시 오버되는 처리수가 유량조정저류조(60)로 유입되도록 하여 비상 배출관을 통해 외부로 배출되도록 구성되어 있다.

도 5와 도 6에서 참조번호 62a는 이송관이고, 64는 살수노즐이다.

유기물소멸용 제2 반응조(70)는, 도 6에 도시된 바와 같이 내부에 우드칩이 충진되어 있고, 유기물소멸용 제1 반응조(50)와 그 구조와 작용이 유사하며, 후속 정화처리를 진행되는 과정에서 처리수의 완전한 전처리를 위하여 처리수에 포함된 유기물을 재차 분해 제거하는 장치로서, 처리수가 유기물소멸용 제2 반응조(70)까지 처리되면 처리수에 부유물질 등이 거의 소멸되므로 조의 상부에 설치되는 교반장치는 설치하지 않을 수도 있다, 참조번호 71은 발열장치이고, 참조번호 73은 회로제어장치(C)에 의해 온/오프 제어되는 에어펌프이며, 참조번호 73a는 산기관이 고, 75는 배출관이다.

제1 호기생물반응조(80)는, 도 7에 도시된 바와 같이 유기물소멸용 제2 반응조(70)와 배출관(75)을 통해 연결되면서 제1 호기생물반응조(80)로 유입된 처리수를 회로제어장치(C)의 타이머에 의해 주기적으로 작동하는 에어펌프(81)에 연결되며 바닥에 근접되게 설치된 산기관(81a)으로부터 공급되는 에어에 의해 충진된 우드칩과 접촉 포기시킴으로써 처리수에 포함된 유기물질, 질소, 인 등을 제거 처리한 뒤 처리수를 배출관(82)을 통해 제2 호기생물반응조(90)로 배출시키는 장치이다.

제1생물반응조(80)의 내벽에는 동절기나 혹한 등으로 처리수조의 급격한 온도저하로 인한 처리 효율성능 저하를 방지하고 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 20∼30℃ 정도로 온도를 유지시키기 위한 발열장치(83)가 설치되어 있다.

발열장치(83)는 전술한 바와 같이 열선, 전극봉, 신소재 세라믹발열판과 같이 전원에 의해 발열되는 것 중 어느 하나를 채택한 것으로, 그 작용은 전술한 발열장치와 같이 회로제어장치(C)의 온도감지센서에 연결하여 동절기의 혹한 등으로 인한 처리수의 온도가 일정 온도 이하로 떨어지면 자동으로 작동된다.

따라서, 미생물의 활동에 가장 적합한 최적의 온도조건을 유지함으로써 안정되게 운전할 수 있다.

제1 호기생물반응조(80)의 상부에는 처리수의 유기물 분해시 발생하는 거품의 제거 및 오염부하 농도 해소를 위해 소포수의 반송 살수를 위하여 후술하는 소포수반송조(200)의 반송관(201a)에 연결된 살수노즐(202a)이 배치되어 있으며, 제1 호기생물반응조(80)의 양측 상부에는 SUS재질의 일정 두께의 격판(84a)이 처리수 유입, 배출관 쪽으로 일정 깊이에 달하는 크기로 하부 및 양 측면 벽체에 밀착되도록 설치되어 벽체와 격판의 미세한 틈으로 처리수가 이동 될 수 있게 하는데, 처리수의 유입과 배출시 내부에 충진되어 처리수와 함께 포기되는 우드칩의 이탈을 방지하고 처리수의 포기시 처리수의 유동성을 강화시켜 처리 효과를 증대시킨다. 제 1 호기생물반응조(80)의 하부 바닥 측면에는 사방측면으로 처리수가 통과할 수 있도록 일정크기의 타공된 SUS판을 상부의 격판(84b) 형태로 설치하고, 제1호기생물반응조(8)의 내부에는 일정크기의 우드칩을 충진하여 미생물이 흡착 기생하며 왕성한 활동을 할 수 있도록 그 기능을 보강하여 주면서, 산기관(81a)을 통한 공기의 공급으로 처리수와 함께 접촉 포기되는 우두칩은 호퍼형태로 중앙부로 모이도록 하여 산기관(81a)을 통한 포기시 우드칩과 처리수가 최대한 접촉포기 되도록 한다.

제2 호기생물반응조(90)는, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 호기생물반응조(80)의 배출관(82)을 통해 유입되는 처리수를 제1 호기생물반응조(80)와 동일한 기능을 수행하는 처리장치로서, 발열장치(91), 소포수 살수노즐(202b), 산기관(91a)이 동일하게 설치되어 있다.

다만 제1 호기생물반응조(80)에는 상하부 격판과 함께 유동되도록 우드칩이 충진되어 있으나 제2 호기생물반응조(90)에는 격판이 마련되어 있지 않고 중앙에 우드칩의 이탈을 방지하기 위한 케이싱 역할을 하는 우드칩케이싱(92)이 바닥에서 상부까지 침지식으로 설치되어 있으며, 우드칩케이싱(92)의 내부에 우드칩이 일정량 충진되어 있고, 하측에 산기장치가 마련되어 있다.

산기장치는 회로제어장치(C)에 연결되어 타이머의 의해 주기적으로 작동하는 에어펌프(91)에 연결된 산기관(91a)로 구성되어 있다.

따라서, 산기관에서 주기적으로 공급되는 공기에 의해 우드칩과 처리수가 케이싱(92)내에서만 접촉 포기되고 유동하면서 우드칩이 이탈되지 않고 제1 호기생물반응조(80)와 같은 수처리작용을 수행하고 처리수는 배출관(93)을 통해 제3 호기생물반응조(100)로 배출시키는 장치이다. 도 7에서 참조번호 94는 전술한 바와 같은 발열장치이다.

제3 호기생물반응조(100)는, 도 1a 및 도 7에 도시된 바와 같이 제2 호기생물반응조(90)와 배출관(93)을 통해 연결되어 처리수를 재차 정화처리하는 장치로서, 그 구조와 기능, 작용은 제2 호기생물반응조(90)와 동일하며, 처리된 처리수는 배출관(101)을 통해 침전저류반송조(110)로 배출시키는 장치이다. 도 7에서 참조번호 103은 전술한 바와 같은 발열장치이고, 102는 우드칩케이싱이며, 200c는 전술한 바와 같은 살수노즐이다.

침전저류반송조(110)는, 도 8에 도시된 바와 같이 제3 호기생물반응조(100)와 배출관(101)을 통해 유입된 처리수를 침전 및 저류하여 안정화시키며, 저장된 처리수를 추출펌프(P4)를 통해 액비를 추출할 수 있다.

또한, 침전저류반송조(110)에는 회로제어장치(C)에 연결된 타이머에 의해 제어되는 에어펌프(111)에 의한 수직으로 배치된 에어리프트(R1)와 침전물을 유량조정저류조(60)로 반송시키는 수평으로 배치된 반송관(R)을 갖추고, 나머지 처리수는 침전저류반송조(110)에 설치된 여과장치(114)를 통해 배출되는 동안 잔류하는 부유물질을 여과되도록 하여 제1 펌프정(120)으로 배출시키는 장치이다.

추출펌프(P4)는 회로제어장치(C)에 의해 수동으로 작동되며, 또한 회로제어장치의 타이머(도면에는 미도시)에 연결되어 간헐적으로 작동하는 에어펌프(113)의 에어에 의해 작동하는 에어리프트(R1, 배관속으로 에어를 집어넣어 부상하는 에어의 부력에 의해 침전물이 이끌려 올라가는 장치)와 반송관(R)이 연결되어 있다.

또한, 상기한 여과장치(114)는, 외부 재질은 SUS, FRP, PE 등의 원통형 또는 사각형태의 일정 용량에 맞춘 크기의 관을 사용하며, 여과장치 내부의 하부 바닥에는 일정크기의 타공 SUS판을 받침으로 사용하여 처리수가 하부에서 상부로 용이하게 이송되도록 하고, 그 SUS판 위로 여과장치 내부에 일정높이까지 여과제재(20∼30mm 맥반석쇄석 및 적정크기의 역청활성탄, 우드칩, 세라믹소재 등의 무기물여재, 광물질소재 입방체메디아 등)를 혼합 비율을 특정하지 않고 충진되어 처리수가 충진된 여과여재층을 통과하면서 물리적 여과작용과 함께 여재에 흡착 기생하는 활동미생물에 의해 유기물이 분해 혹은 제거하고, 처리수는 여과장치 상부에 설치된 배출관(115)을 통해 제1 펌프정(120)으로 처리수가 배출된다.

제1 펌프정(120)은, 도 1b 및 도 8에 도시된 바와 같이 침전저류반송조(110) 내에 설치된 여과장치(114)의 배출관(115)을 통해 연결되면서 유입된 처리수를 저류하면서 안정화시키고, 회로제어장치(C)와 회로적으로 연결된 수위감지센서(123)의 감지여부에 따라 작동되는 이송펌프(121)와, 이송펌프의 이송관(121a)에 연결되어 제1 살수여상조(130)의 상부에 배치된 살수노즐(122)을 통해 처리수를 이송 및 배출시키는 장치이다.

제1 펌프정(120)의 내부에는 회로제어장치(C)에 연결된 수위감지센서(123)가 설치되어 일정량의 처리수가 유입되면, 수위감지센서(123)가 센싱신호를 회로제어장치로 전달하여 회로제어장치(C)에 의해 이송펌프(121)를 작동시킴으로써 센서가 센싱하는 동안 처리수를 이송펌프 이송관(121a)의 살수노즐(122)을 통해 이송한다.

제1 살수여상조(130)는, 도 1b 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1 펌프정(120)의 이송펌프(121)의 이송관(121a)을 따라 살수노즐(122)을 통해 유입되면서 살수노즐(122)에 의해 살수된 처리수가 내부에 충진된 바이오우드칩층을 통과하는 동안 우드칩에 서식하는 미생물에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인을 제거하는 장치로 처리된 처리수는 배출관(133)을 통해 제1 고도처리조(140)로 배출된다.

제1 살수여상조(130)의 규격 높이는 3∼5m이상 정도로 하고, 내부에는 일정 높이까지 우드칩을 크기별로 충진하며, 상부에는 회로제어장치에 연결된 수위감지센서(123)의 감지에 의해 제1 펌프정(120)에 설치된 이송펌프(121)가 작동하면서 살수노즐(122)에서 처리수가 살수와 더불어 회로제어장치에 연결된 타이머의 설정에 따라 에어펌프(131)와 산기관(131a)을 통해 에어가 우드칩속으로 공급된다. 에어가 우드칩에 공급되면 우드칩에 흡착 기생하는 활성미생물의 활동에 의해 처리수에 포함된 유기물질, 질소, 인이 처리되고, 여과된 처리수를 배출관(133)을 따라 제1 고도처리조(140)로 이송시킨다.

제1 살수여상조(130)는 고비용의 화학적 처리 방식을 배제하고, 물리적, 생물학적 처리를 통한 경제적이고 환경친화적이며 안정적인 정화처리를 위한 기능 장치로서, 제1 살수여상조(130)속에 충진되는 특수가공 처리된 바이오우드칩에 흡착 기생하며 활동하는 혐기성, 호기성 미생물의 왕성한 활동에 의해 처리수에 잔류하는 유기성 부유물질과 질소, 인 성분을 최대한 분해 제거하여 처리수의 오염 부하 농도를 최대한 낮추는 고기능 고효율의 처리장치이다.

제1 고도처리조(140)는, 도 1b 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1 살수여상조(130)의 배출관(133)을 통해 연결되면서, 유입된 처리수를 제1 고도처리조(140)에 설치된 질소, 인 반응 제거처리용 탈인/탈질 메디아가 충진된 케이싱(142, SUS타공판 박스)이 설치되고, 산기관을 통해 공급되는 에어의 포기에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인 및 일부분의 색도를 제거/처리하고, 처리수는 여과장치(145)를 통해 물리적인 여과작용과 일부분 유기물을 분해하거나 제거하면서 처리수를 여과장치의 상부에 설치된 배출관(143)을 통해 제2 펌프정(150)으로 배출시키는 장치이다.

제1 고도처리조(140)의 내부에는 탈인 및 탈질 메디아가 담긴 케이싱(142)과 케이싱의 하측에 회로제어장치(C)에 연결된 타이머에 의해 주기적으로 작동되는 에어펌프(141)에 연결된 산기관(141a) 및 회로제어장치에 연결되어 간헐적으로 작동하는 에어리프트(R2)가 설치되어 있다.

따라서, 전술한 에어리프트(R1)에서 설명한 바와 같이 간헐적으로 작동하는 에어리프트(R2)에 의해 제1고도처리조(140)의 바닥에 쌓인 침전물을 유량조정저류조(60)로 반송시킨다.

탈인 및 탈질 메디아 케이싱(142)은 일정 크기의 SUS타공판을 이용하여 원형 또는 사각 형태로 필요 용량에 따른 적정 크기로 제작하여 받침다리를 부착하여 산기관의 상측에 소정높이로 설치하는데, 그 하부 중앙은 처리수와의 접촉 포기의 효율을 높이기 위하여 요철 형태로 하는 것이 바람직하다.

케이싱(142)과 그 속에 충진된 탈인 및 탈질 메디아 및 케이싱(142)의 하부에 설치된 산기장치에 대한 구성 및 작용은 전술한 바와 같다.

다만, 케이싱내에 충진된 탈인 및 탈질 메디아가 처리수와 접촉 포기될 때 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 색도 등을 제거 처리하며, 처리수의 용량 및 부하 상태에 따라 1차, 2차 등으로 반복하여 처리토록 구성한 것이고 이 처리과정에서 처리수의 오염부하 농도는 대부분 제거된다.

제1 고도처리조(140)의 상부에는 소포수반송조(200)의 이송펌프(201)의 반송관(201a)과 연결된 살수노즐(202d)이 배치되어 소포수반송조(200)로부터 간헐적으로 소포수가 살수되어 부유된 거품을 제거함과 동시에 처리수의 오염부하 해소에 유용하게 작용한다. 이송펌프(201)의 작동여부는 회로제어장치(C)와 연결된 타이머에 의해 제어된다.

또한, 제1 고도처리조(140) 일측면에는 여과장치(145)가 설치되는데, 그 여과장치(145)의 구성 및 기능은 상기의 침전저류반송조(110)의 여과장치(114)와 동일하다. 다만, 여과장치(145) 내부에 충진되는 여과여재의 충진비율 및 크기가 전단계에 설치된 여과장치보다 더 세밀화되어 있으며, 여과정치(145)를 통과한 처리수는 후속적인 제2 펌프정(150)으로 이송된다.

제2 펌프정(150)은, 도 1b와 도 10에 도시된 바와 같이 제1 고도처리 조(140)의 여과장치 배출관(143)을 통해 연결되면서, 유입된 처리수를 일정량 제2 살수여상조(160)로 살수노즐(152)을 통하여 살수하며 이송되게 하는 장치로서 그 구조와 구성 및 기능은 전술한 제1 펌프정(120)의 구성과 작용이 동일하다. 도 10에서 참조번호 151은 이송펌프이고 153은 회로제어장치(C)와 연결되어 이송펌프(151)의 구동여부를 제어하는 수위감지센서이다.

제2 살수여상조(160)는, 도 1b와 도 11에 도시된 바와 같이 제2 펌프정(150)의 이송펌프 이송관(151a)에 연결된 살수노즐(152)을 따라 유입된 처리수를 내부에 충진된 우드칩층에 체류 및 통과시켜 처리수를 정화처리한 뒤 처리수는 배출관(163)을 통해 제2 고도처리조(170)로 배출시키는 장치로서 그 구성과 기능은 앞서 기술한 제1 살수여상조(130)와 같다.

제2 고도처리조(170)는 도 1c와 도 12에 도시된 바와 같이 제2 살수여상조(160)의 배출관(163)을 통해 유입된 처리수를 처리하고, 처리된 처리수가 여과장치(174)을 경우하면서 여과되면서 배출관(173)을 통해 제3 펌프정(180)으로 배출시키는 장치로서, 그 구성 및 작용은 제1 고도처리조(140)와 동일하다. 도면에서 참조번호 171은 제1 고도처리조(140)에서 설명한 바와 같은 타이머에 설정된 시간에 의해 제어되는 에어펌프이고, 171a는 산기관이며 172는 케이싱이다.

제3 펌프정(180)은, 도 1c와 도 12에 도시된 바와 같이 제2 고도처리조(170)의 배출관(173)을 통해 유입된 처리수를 저류 안정화시키면서 상부에 설치된 이송펌프(181)의 이송관(181a)에 부착된 살수노즐(182)을 통해 처리수를 제3 살수여상조(190)속으로 살수시키는 장치로서, 그 구성 및 기능은 제1 및 제2 펌프정(150)과 동일하다. 도면에서 참조번호 183은 회로제어장치(C)와 연결되어 이송펌프(181)를 동기시키는 수위감지센서이다.

제3 살수여상조(190)는, 도 1c와 도 13에 도시된 바와 같이 제3 펌프정(180)의 이송펌프의 이송관(181a)과 살수노즐(182)을 통해 살수된 처리수가 우드칩층에 체류 및 통과시켜 정화처리하고, 처리된 처리수는 배출관을 통해 소포수반송조(200)로 배출시키는 장치로서, 그 구성 및 작용은 제1 살수여상조(130)와 동일하다. 도 13에서 참조번호 191은 회로제어장치(C)에 의해 타이머에 설정된 시간에 의해 구동여부가 제어되는 에어펌프이고, 191a는 산기관이며, 192는 처리수 배출관이다.

소포수반송조(200)는, 도 1c 및 도 14에 도시된 바와 같이 제3 살수여상조(190)의 배출관(203)을 통해 유입된 처리수를 저류되면서 저장된 처리수를 회로제어장치(C)에 연결된 타이머에 의해 제어되는 이송펌프(201)에 의해 반송관(201a)을 따라 이송되어 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100)와 제1 고도처리조(140)의 상부에 배치된 살수노즐(202)을 통해 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100)와 제1 고도처리조(140)로 간헐적으로 반송시켜 처리과정에 발생된 거품을 소포시킴과 동시에 처리수의 오염부하 농도를 해소시키면서 남아있는 처리수는 여과장치(204)를 통해 탈색소독조(210)로 배출시키는 장치이다.

여과장치(204)는 앞선 처리조에 설치된 여과장치(174)의 구성 및 작용이 거의 동일하다. 다만 소포수반송조(200)에 이르러서는 처리수의 상태가 유기물, 질소, 인 등의 성분이 거의 대부분 제거 처리되어진 상태이기 때문에 잔류하는 미세 부유물질 및 잔류 색도의 제거하기 위한 목적으로 여과장치(204)속에 여재가 충진된다.

여재의 성분으로는 크기가 2∼3㎜ 정도인 역청 활성탄, 기타 무기물여재, 여과사, 탈질 및 탈인 메디아 중 어느 하나 혹은 혼용하여 적층형태로 충진하며, 처리수는 여과장치의 하부에서 상부로 흐르면서 부유물질을 최종적으로 완벽하게 제거되고, 처리된 처리수는 여과장치(204) 상부에 설치된 배출관(203)을 따라 탈색소독조(210)로 이송된다.

탈색소독조(210)는, 도 1c 및 도 14에 도시된 바와 같이 소포수반송조(200)의 배출관(203)과 연결되어 유입된 처리수를 살균소독처리와 처리수에 잔류하고 있는 미세 부유물질 및 오염 부하성분, 색도 등을 재차 완벽하게 제거 처리한 뒤 여과장치(214)를 통해 탈색여과조(220) 및 여과수저장조(230)로 이송시키는 장치이다.

여과장치(214)는 전술한 다른 여과장치들과 그 구조 및 작용이 거의 동일하다. 다만 탈색소독조(210)에 이르러서는 처리수가 중수에 가깝게 처리된 상태이므로 여과장치(214) 내에 충진된 여재는 살균, 미세한 부유물질 및 잔류 색도의 제거처리를 주로 수행한다.

여과여재는 2∼3㎜ 크기 정도의 역청 활성탄 종류, 탈색소독용 탈인/탈질 메디아, 기타 광물질 여재, 여과사를 여과장치의 용량에 맞게 종류별로 충진하고, 여과장치를 통과하면서 여과된 처리수는 여과장치 상부에 설치된 배출관(213)을 따라 탈색여과조(220)로 배출된다,

또한, 처리수의 안정적인 재활용 및 방류를 위하여 UV살균장치 또는 오존살균장치, 기타 살균소독장치 중 설치환경 여건에 가장 부합하는 살균 소독장치를 선택 채용하며, 또한 제1 고도처리조에서 설명한 탈인탈질 메디아 케이싱과 동일한 구성으로 설치되어, 동일한 작용으로 처리수를 처리한다. 도면에서 참조번호 211은 회로제어장치(C)와 전기적으로 연결된 타이머에 의해 제어되는 에어펌프이고, 211a은 산기관이며, 212는 케이싱이고, 213은 처리수 배출관이다.

활성탄반응실(220)은, 도 1c와 도 14에 도시된 바와 같이 탈색소독조(210)에서 배출된 처리수가 유입되어 처리수에 남아 있는 탁한 색도를 최종적으로 제거한 뒤 배출관(223)을 통해 최종 처리수저장조(230)로 배출시키는 장치이다.

활성탄 반응실(220)은 여과수저장조(230)의 상부 탈색소독조(210) 방향 일측에 용량에 맞춘 크기로 설치되며, 칸막이로 구획된 4개의 반응실을 갖추고 있는데, 각 반응실에는 입상 활성탄이 크기별로 충진되어 있어 유입되는 처리수가 1실에서는 상부에서 하부로, 2실에서는 하부에서 상부로, 3실에서는 상부에서 하부로, 4실에서는 하부에서 상부로 상하로 반복하면서 활성탄층에 체류 및 통과하면서 잔류 부유물질, 색도를 중수수준으로 완벽하게 처리되고 4실 상부의 배출관(223)을 통하여 최종 여과수저장조(230)로 이송되게 된다.

처리수가 4개 반응실을 상하부 교차되면서 통과시킨 이유는 처리수가 활성탄층에 체류 및 접촉시간을 최대화시키기 위함이다.

한편 1,2실과 3,4실의 칸막이 하부는 바닥에서 일정부분 간격을 두어서 처리 수의 흐름을 용이하도록 구성한다.

최종 여과수저장조(230)는, 도 14에 도시된 바와 같이 활성탄반응실 4실의 배출관(223)과 연결되어 중수로 정화된 처리수가 저장되며, 필요에 따라 여과수저장조(230)의 내부에 설치된 이송펌프(231)와 이송관(231a)을 통해 저장된 중수를 재활용 시설로 공급할 수 있고, 저장된 중수의 수위가 일정수위 이상 상승하면 배출관(233)을 통해 외부로 방류된다. 이송펌프(231)의 작동여부는 재활용시설에서 용수의 사용여부에 따라 작동여부가 제어된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 축산폐수를 퇴비 및 액비로 생산하여 자원화하고, 액상의 폐수는 퇴비단저류조(10), 퇴비단발효여과상(20), 퇴비단여과수저류조(30), 침전저류조정조(40), 유기물소멸용 제1 반응조(50), 유량조정저류조(60), 유기물소멸용 제2 반응조(70), 제1 내지 제3 호기생물반응조(100), 침전저류반송조(110), 제1 펌프정(120), 제1 살수여상조(130), 제1 고도처리조(140), 제2 펌프정(150), 제2 살수여상조(160), 제2 고도처리조(170), 제3 펌프정(180), 제3 살수여상조(190), 소포수반송조(200), 탈색소독조(210), 탈색여과조(220), 여과수저장조(230) 등을 순차적으로 통과하는 과정에 난분해성 고형물질 및 유기성 물질과 부영양화의 원인 물질인 질소, 인, 탁한 폐수의 색도 및 악취를 중수수준으로 완벽하게 처리함으로써 정화된 처리수는 다양한 용도로 재활용할 수도 있고, 하천으로 방류하여도 2차적인 환경오염 및 파괴를 방지할 수 있다.

본 발명은 기존의 저급한 고액분리장치, 일반적 재래식 퇴비단, 응집제 등의 화학약품을 이용한 고비용의 불안정한 정화처리 방식, 미발효, 높은 오염부하원 미제거 등으로 악취, 장기저장숙성 등의 고질적인 많은 난제를 과제를 근본적으로 해결할 수 있다.

도 1a는 본 발명에 따른 퇴비 및 액비 자원화을 위한 축산분뇨의 고도 정화처리장치중 퇴비단저류조, 퇴비단발효여과상, 퇴비단여과수저류조, 침전저류조정조, 유기물소멸용 제1 반응조, 유량조정저류조, 유기물소멸용 제2 반응조의 연결관계를 예시한 구성도,

도 1b는 도 1a의 유기물소멸용 제2 반응조에 순차적으로 연결된 본 발명에 따른 제1 내지 제3 호기생물반응조, 침전저류반송조, 제1 펌프정, 제1 살수여상조, 제1 고도처리조, 제2 펌프정의 연결관계를 예시한 구성도,

도 1c는 도 1b의 제2 펌프정에 순차적으로 연결된 본 발명에 따른 제2 살수여상조, 제2 고도처리조, 제3 펌프정, 제3 살수여상조, 소포수반송조, 탈색소독조, 탈색여과조, 여과수저장조의 연결관계를 예시한 구성도,

도 2 내지 도 14는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 각각의 처리조에 대한 세부적인 구성을 확대하여 예시한 확대 단면도,

도 15는 본 발명에 따른 회로제어구성을 예시한 블럭다이야그램이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:퇴비단저류조 20 : 퇴비단발효여과상

30 : 퇴비단여과수저류조 40 : 침전저류조정조

50 : 유기물소멸용 제1 반응조 60 : 유량조정저류조

70 : 유기물소멸용 제2 반응조

80, 90, 100 : 제1 내지 제3 호기생물반응조

110: 침전저류반송조 120 : 제1 펌프정

130 : 제1 살수여상조 140 : 제1 고도처리조

150 : 제2 펌프정 160 : 제2 살수여상조

170 : 제2 고도처리조 180 : 제3 펌프정

190 : 제3 살수여상조 200 : 소포수반송조

210 : 탈색소독조 220 : 탈색여과조

230 : 여과수저장조

Claims (13)

1. 축산폐수를 처리하여 퇴비 및 액비를 생산하고 처리수를 정화처리하는 고도처리장치에 있어서,

   축산분뇨슬러리를 일정량을 저류시키면서 저장된 축산분뇨슬러리를 이송시키기 위한 이송장치를 갖춘 퇴비단저류조(10)와;

   소정 높이로 충진된 삼나무우드칩층과 그 위로 소정두께로 적층된 톱밥층과, 상기 톱밥층의 상부로 퇴비단저류조(10)의 저장수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 상기 삼나무우드칩층의 온도를 50도로 유지시키기 위한 발열장치와, 상기 삼나무우드칩층의 내부로 에어를 공급하는 산기장치 및 상기 톱밥층을 교반시키기 위한 교반장치가 마련되어 상기 톱밥층으로 살포된 퇴비단저류조(10)의 축산분뇨슬러리를 상기 교반장치로 교반하면서 고형의 축산폐수는 톱밥과 혼합하여 퇴비로 추출하고, 여과된 수액성분에 포함된 유기물질은 우드칩에 흡착 기생하는 미생물에 의해 분해 및 제거시킨 뒤 우드칩층을 통과한 여과수를 배출시키는 퇴비단발효여과상(20)과;

   상기 퇴비단발효여과상(20)에서 배출된 처리수를 저류하면서 저류된 저장수의 온도를 20~30도로 유지시키기 위한 발열장치와, 저류된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프와, 여분의 처리수를 처리하기 위하여 처리수에 침지된 우드칩 다공판 케이싱과, 우드칩 다공판 케이싱속으로 에어를 포기시키기 위한 폭기장치를 갖추고 상기 폭기장치에 의한 간헐 포기에 의해 우드칩에 기생하는 활성미생물에 의해 처리수에 잔류하는 유기성 부유물질, 질소, 인을 제거처리하면서 처리된 처리수를 여과시키기 위한 여과장치를 갖춘 퇴비단여과수저류조(30)와;

   상기 퇴비단여과수저류조(30)에서 배출된 처리수가 저류되면서, 저류된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프와 저장된 처리수를 이송시키기 위한 이송장치로 구성된 침전저류조정조(40)와;

   상기 침전저류조정조로부터 이송되는 처리수가 살수장치에 의해 충진된 우드칩 상부로 살수되면서 살수된 처리수가 우드칩층을 통과하는 과정에 우드칩에 기생하는 활성미생물에 의해 처리수에 포함된 유기물과 질소 및 인을 제거한 뒤 배출되고, 상기 우드칩층속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 상기 우드칩층를 20∼30도로 유지시키기 위한 발열장치를 갖춘 유기물소멸용 제1 반응조(50)와;

   상기 유기물소멸용 제1 반응조(50)에서 배출된 처리수가 저류되면서 저장된 처리수를 액비로 추출하기 위한 추출펌프를 갖추고, 처리수가 배출시키는 이송장치로 구성된 유량조정저류조(60)와;

   상기 유량조정저류조(60)에서 배출되는 처리수가 적층된 우드칩층위로 살수시켜 살수된 처리수가 우드칩층을 통과하는 동안 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인이 우드칩에 흡착 기생하는 활성미생물에 의해 정화처리하면서 처리된 처리수를 배출하는 유기물소멸용 제2 반응조(70)와;

   상기 유기물소멸용 제2 반응조(70)와 연결되면서 내부에 소정 높이로 충진된 우드칩과, 우드칩속으로 에어를 간헐 포기시키기 위한 폭기장치와, 내부의 20~30도로 유지시키기 위한 발열장치를 갖춘 제1 호기생물반응조(80)와;

   상기 제1 호기생물반응조(80)에서 배출된 처리수가 유입되고, 소정높이로 충진된 우드칩과, 우드칩의 온도를 20∼30도로 유지시키기 위한 발열장치와, 우드칩이 충진된 다공판 케이싱을 갖추고, 다공판 케이싱의 하측에 폭기장치를 설치하여 간헐포기에 의해 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인을 처리한 뒤 배출하는 제2 호기생물반응조(90)와;

   상기 제2 호기생물반응조(90)와 연결되면서, 우드칩이 충진된 다공판 케이싱과, 처리수의 온도를 20∼30도로 유지시키기 위한 발열장치와, 다공판 케이싱의 하측에 폭기장치를 배치하여 간헐포기에 의해 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인을 처리한 뒤 처리수를 배출하는 제3 호기생물반응조(100)와;

   상기 제3 호기생물반응조(100)에서 배출된 처리수가 유입되고 유입된 처리수를 안정화시키면서 침전물을 유량조정저류조(60)로 간헐적으로 반송시키기 위해 유량조정저류조(60)와 연결된 반송장치를 갖추고, 나머지 처리수의 배출시 처리수를 여과시키기 위한 여과장치가 마련된 침전저류반송조(110)와;

   침전저류반송조(110)에서 배출와 연결되고 저류된 처리수를 이송시키기 위한 이송장치가 마련된 제1 펌프정(120)과;

   소정의 높이로 충진된 바이오우드칩과, 바이오우드칩속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 바이오우드칩층의 온도를 특정온도로 유지시키기 위한 발열장치와, 바이오우드칩 상부로 상기 제1 펌프정(120)의 처리수가 살수되도록 연결된 살수장치와, 살수장치에 의해 살수된 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과하는 동안, 바이오우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 활동에 의해 처리수에 잔류하는 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키는 제1 살수여상조(130)와;

   상기 제1 살수여상조(130)와 연결되면서 유입된 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 색도를 재처리하기 위한 침지된 반응탑과, 그 반응탑 속으로 에어로 포기시키기 위한 폭기장치와, 폭기장치의 간헐포기에 의해 처리수를 처리하면서 처리된 처리수가 배출되는 과정에서 여과되도록 여과장치를 갖춘 제1 고도처리조(140)와;

   상기 제1 고도처리조(140)에서 배출된 처리수를 저장하면서 저장된 처리수를 이송시켜 배출시키는 이송장치를 갖춘 제2 펌프정(150)과;

   제2 펌프정(150)에 의해 처리수가 바이오우드칩위로 살수되고, 살수된 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과하는 동안, 우드칩에 흡착 기생하는 미생물의 활동에 의해 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키되 바이오우드칩을 20∼30도로 유지시키기 위한 발열장치를 갖춘 제2 살수여상조(160)와;

   상기 제2 살수여상조(160)와 연결되면서 유입된 처리수에 포함된 유기물, 질소, 인 및 색도를 재처리하기 위해 침지된 반응탑과, 그 반응탑의 내부로 에어로 포기시키기 위한 폭기장치와, 폭기장치의 간헐포기에 의해 처리수를 처리하면서 처리된 처리수는 배출과정에서 여과되도록 여과장치를 갖춘 제2 고도처리조(170)와;

   상기 제2 고도처리조(170)에서 배출된 처리수를 저류시켜 안정화시키면서 이송장치에 의해 처리수가 배출되도록 구성된 제3 펌프정(180)과;

   제3펌프정으로부터 살수장치에 의해 이송된 처리수가 충진된 바이오우드칩위로 살수되고, 바이오우드칩속으로 공기를 주기적으로 공급하기 위한 산기장치와, 처리수가 상기 바이오우드칩을 통과는 동안 바이오우드칩에 기생하는 미생물의 활동에 의해 유기물, 질소, 인을 처리하면서 침출수를 배출시키는 제3 살수여상조(190)와;

   상기 제3 살수여상조(190)와 연결되면서 배출된 처리수를 안정화시키되, 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100) 및 상기 제1 및 제2 고도처리조(140, 170)에 부상된 기포를 소포시킴과 동시에 처리수의 오염부하를 감소시키기 위하여 저장된 처리수를 제1 내지 제3 호기생물반응조 및 제1 및 제2 고도처리조의 상부로 간헐적으로 살수시키기 위한 반송장치 및 처리수가 배출되는 과정에 처리수를 여과하기 위한 여과장치를 갖춘 소포수반송조(200)와;

   상기 소포수반송조(200)와 연결되면서 유입된 처리수에 잔류하는 색도 및 병원균을 제거하기 위해 침지된 반응탑과, 반응탑에 충진된 탈인 탈질 메디아와 저장수가 접촉되도록 에어를 포기시키는 폭기장치와, 처리수를 소독하기 위한 살균소독장치 및 처리수가 배출되는 과정에 잔류하는 유기물을 여과시키기 위한 여과장치를 갖춘 탈색소독조(210) 및;

   상기 탈색소독조(210)에서 유입되는 처리수에 잔류하는 미세한 부유물과 처리수의 색도를 최종 처리하기 위하여 입상 활성탄이 충진된 다단형 여과실을 마련하여 처리수가 각 여과실을 순차적으로 통과하면서 배출되도록 구성된 탈색여과조(220)와,

   탈색여과조(220)와 연결되면서 유입된 처리수를 특정장소로 이송시키는 급수펌프를 갖추고 수위가 일정높이 이상인 경우 오버수를 방류시키는 여과수저장조(230)로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   퇴비단저류조(10)의 이송장치는 커터가 부착된 커터펌프이고, 작업자의 제어에 의해 구동이 제어되는 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 퇴비단발효여과상(20)와 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100)에 설치된 발열장치는 내부온도를 검출하는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서의 센싱신호를 전달받아 발열장치의 전원의 온/오프를 제어하는 회로제어장치로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 발열장치는 열선, 전극봉, 신소재 세라믹발열판 중 어느 하나를 채용한 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 퇴비단발효여과상(20), 상기 유기물소멸용 제1 반응조(50), 상기 유기물소멸용 제2 반응조(70), 상기 제1 살수여상조(130), 상기 제2 살수여상조(160), 상기 제3 살수여상조(190)에 설치된 살수장치는 회로제어장치에 연결된 타이머와 타이머의 설정에 따라 구동여부가 제어되는 이송펌프와 이송펌프의 이송관에 연결된 살수노즐로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 퇴비단발효여과상(20), 상기 유기물소멸용 제1 반응조(50), 상기 제1 내지 제3 살수여상조(130, 160, 190)에 설치된 산기장치는 회로제어장치와 연결된 타이머에 의해 설정된 시간에 의해 제어되는 에어펌프와, 에어펌프에 연결된 산기관으로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 침전저류조정조(40), 상기 유량조정저류조(60), 상기 제1 펌프정(120), 제2 펌프정(150), 상기 제3 펌프정(180)에 설치된 이송장치는 해당조에 설치된 수위감지센서와 상기 수위감지센서의 센싱여부에 따라 회로제어장치에 의해 제어되도록 전기적으로 연결된 이송펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 침전저류조정조(40), 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100), 상기 제1 고도처리조(140), 상기 제2 고도처리조(170) 및 상기 탈색소독조(210)에 설치된 폭기장치는 회로제어장치에 연결된 타이머의 설정에 따라 제어되는 에어펌프와, 상기 에어펌프에 의해 공기를 포기시키는 산기관으로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,

    상기 퇴비단발효여과상(20), 상기 퇴비단여과수저류조(30), 상기 유기물소멸용 제1 반응조(50), 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100)에 설치된 발열장치는 온도감지센서가 검출된 신호에 의해 회로제어장치가 발열장치의 작동여부를 제어하는 것을 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 퇴비단발효여과상(20), 상기 퇴비단여과수저류조(30), 상기 유기물소멸용 제1 반응조(50), 상기 제1 내지 제3 호기생물반응조(80, 90, 100)에 설치된 발열장치는 열선, 전극봉, 신소재 세라믹발열판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 퇴비단여과수저류조(30), 상기 제1 고도처리조(140), 제2 고도처리조(170), 상기 탈색소독조(210), 에 설치된 다공판 케이싱에는 탈인/ 탈질 메디아아 충진된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 퇴비단여과수저류조(30)과 유기물소멸용 제1 반응조(50)에 설치된 교반장치는 타이머의 설정에 따라 회로제어장치에 의해 제어되는 교반날개를 구비한 구동모터로 구성된 것을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비 및 액비 자원화 및 여과수 고도정화처리장치.

Images