KR0137867B1 - 2단계 혐기성/호기성 처리방법 - Google Patents

2단계 혐기성/호기성 처리방법

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제이. 볼스테트 토마스
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알프레드 슬래틴
짐프로/파사반트 인코오퍼레이티드
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Abstract

내용없음

Description

2단계 혐기성/호기성 처리방법
제1도는 호기성 처리 지역이 단일 기폭조(aeration basin)로 이루어진 본 발명의 한 구체예의 개략적인 공정 계통도.
제2도는 호기성 처리 지역이 다수의 기폭조로 이루어진 본 발명의 다른 구체예의 개략적인 공정 계통도.
제3도는 호기성 처리 지역이 조 유입구에 인접한 차폐 장치가 있는 단일 기폭조로 이루어진 본 발명의 다른 구체예의 개략적인 공정 계통도.
제4도는 호기성 처리 지역이 분리된 청징기 앞의 단일 기폭조로 이루어진 본 발명의 다른 구체예의 개략적인 공정 계통도.
제5도는 혐기성 처리 지역에 내부 청징화 지역이 포함된 본 발명의 다른 구체예의 부분 개략 공정 계통도.
제6도는 혐기성 처리 지역에 생물리학적 고형분을 분리시켜 소화 지역으로 반송시키는 청징기가 인접해 있는 본 발명의 다른 구체예의 부분 개략 공정 계통도이다.
본 발명은 생물리학적 혐기성 처리와 후속의 생물리학적 호기성 처리를 결합시킨 2단계 처리 방법에 관한 것이다.
두가지 유형의 생물학적 방법이 폐기물을 처리하는데 사용되는데, 각각은 특정한 이점과 단점을 나타낸다. 두가지 방법은 호기성과 혐기성이라 칭하는데, 전자는 호흡과 폐기물 이용에 산소를 필요로 하고 후자는 산소없이 폐기물을 정화한다.
호기성 처리방법에 비해, 혐기성 소화는 몇가지 단점이 있다. 먼저, 혐기성 소화는 일반적으로 상당히 낮은 정도로 유기 물질을 제거하게 된다.
두번째로, 혐기성 박테리아의 활성은 pH, 온도 및 암모니아, 피리딘 및 중금속 따위의 독성 물질에 대해 매우 민감하다고 입증되었다.
메탄생성 박테리아는 저속으로 재생되기 때문에 전복상태(upset condition)에 따른 소화조의 완전한 회복에는 수 주일, 흔히 수개월이 걸린다.
그러나, 이론적인 관점에서 혐기성 처리방법은 호기성 방법보다 에너지면에서 더 효과적인데, 이것은
(a) 다량의 공기 또는 산소를 폐기물에 운반할 필요가 없고,
(b) 상당 부분의 유기 물질이 유용한 가연성 연료가스인 메탄으로 변환되고,
(c) 혐기성 처리를 하면 궁극적으로 처리할 필요가 있는 생체량(biomass)인 새로운 박테리아 세포의 생성을 현저히 저하시키기 때문이다.
혐기성 및 호기성 처리 방법은 일반적으로 그 공정에 분말 활성탄 같은 분말 흡착제를 가하여 이득을 얻는다.
호프만 등은 미국특허 제4,626,354호에서 오니의 열오니 전처리로부터의 약과 같은 고강도액을 혐기성 소화하면서 분말 활성탄을 사용하는, 짧은 체류 시간에서 증가된 BOD와 색 제거를 기재하고 있다.
크로포드 등은 미국특허 제4,676,906호 및 제4,780,198호에서 소화조내에 생고형분(biosolid)을 보유하고 있는 여상(filter bed)과 오니 블랭킷을 통합한 혐기성 소화조를 사용하는, 혼성 고속 처리 방법을 기재하고 있다.
이 두 특허는 여기서 본 발명이 향한 일반 기술에 참고로 포함되어 있다.
활성화된 오니 방법의 기폭조에 가해지는 분말 탄소로 처리하는 호기성 생물학적 처리를 휴튼 등에 의해 미국특허 제3,904,518호와 제4,069,148호에 기재되어 있다.
이것은 PACTR처리 방법으로 알려져 있다.
코파 등은 1988.1.4. 출원되고 본 발명의 양수인에게 양도된 미국출원 제140,651호에서, 제1단계로 대부분의 탄소와 생물학적 고형분을 보유하는 호기성 생물학적 처리 단계후에 분말 활성탄 접촉 단계로 처리하는 연속적인 2단계 호기성 처리 방법을 개시하고 있다.
분말 탄소는 최대 효율을 얻기 위해 첩촉 단계에서 기폭 단계로 운반된다.
스펙터는 미국특허 제4,056,465호 및 제4,162,153호에 섬유상 유기체의 성장을 억제하는, 저강도 도시 폐수에 대한 연속적인 혐기성 및 호기성 처리 단계를 기재하고 있다. 생성된 호기성 생고형분은 혐기성 단계로 재순환되거나 인을 제거하기 위해 폐기된다.
시스템에 대한 물의 체류시간은 3시간이다.
첸 등은 미국특허 제4,271,026호에서 작동을 형상시키기 위해 특정한 F/M 및 BOD/P 비율이 조절되는 동일한 처리스킴을 기재하고 있다.
혐기성 및 호기성 처리를 조합하여 폐수를 처리하는 것은 퀴우 등에 의해 1988년 워터 사이언스 테크놀로지 pp.107-120, Vol.20에 크래프트 펄핑 폐기물의 연속적인 혐기성 및 호기성 처리라는 제목의 논문에 보고되었다.
크래프트 증발기 응축액(KEC)과 부식제 추출 단계 표백 폐기물(CE)의 혼합물을 상류 혐기성 오니 블랭킷 방법과 후속의 호기성 활성 오니법으로 처리하였다.
조합된 시스템은 저 분자량의 TOC와 COD분획들을 효과적으로 제거하였지만 총 유지염화물(TOX)의 약 20%만 제거할 수 있었다.
레이만 등은 미국특허 제4,500,429호에서 부유성 박테리아 운반체를 사용하는 생물학적 인의 제거 방법을 개시하고 있다. 폐수는 어느 순서로든 호기성 및 혐기성 단계와 마주치게 되는데, 동량의 운반체와 박테리아가 각 단계 사이에서 교환된다.
인산염은 호기성 단계로부터 생물학적 오니로서 제거되거나 혐기성 단계로부터 화학적으로 침전된다.
본 발명의 목적은 환경에 방출하기에 적당한 탈리액(effluent)을 생성하는 생물리학적 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 처리 공정시에 처리 시스템으로부터 폐기되는 잔류 고형분의 양을 최소화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공정중에 에너지원으로 사용될 수 있는 연료 가스를 폐수로부터 발생시키는 것이다.
본 발명의 다른 면, 이점 및 목적은 다음의 상세한 설명, 도면, 첨부한 특허청구범위를 자세히 검토하며 본분야 전문가들에게 명확해질 것이다.
본 발명은 특히 삼출액, 공정 폐기물, 열 오니 전처리액 등에서 발견되는 것처럼 COD가 5,000 내지 50,000mg/ℓ인 중간 강도의 폐기물을 처리하는데 적합하다.
본 발명은 다음 단계들로 이루어지는 COD 함유 폐수를 처리하는 2단계 방법으로 이루어진다.
a) 혐기성 제1처리 지역에서 상기한 폐수를 혐기성 생고형분 및 분말 흡착제와 접촉시켜 혐기성 혼합액을 형성하고 폐수로부터 상당 부분의 COD를 제거하는 단계;
b) 상기한 제1처리 지역내에서 상기한 혐기성 혼합액으로부터 연료가스를 분리시키는 단계;
c) 상기한 제1처리 지역내에서 분리수단에 의해 상기한 혐기성 혼합액으로부터 상당 부분의 혐기성 생고형분 및 분말 흡착제를 분리시켜 제1고체상과 제1수성상을 형성하는 단계;
d) 상기한 제1수성상을 상기한 제1처리 지역으로부터 제2호기성 처리 지역으로 운반하는 단계;
e) 호기성 생고형분과 분말 흡착제로 이루어진 호기성 혼합액 고형분을 함유한 상기 제2처리 지역에서 상기 제1수성상을 산소-함유 가스로 기폭하고 혼합하여, 상기한 제1수성상으로부터 상당 부분의 잔존 COD를 제거하는 단계;
f) 상기한 호기성 혼합액 고형분을 상기 처리된 액체로부터 분리시켜 제2침강 고체상과 제2수성상을 생성하는 단계;
g) 상기한 제2수성상을 환경에 방출하거나 재사용하는 단계;
h) 제2침강 고체상 일부를 제2처리 지역으로부터 제1처리 지역으로 운반하고, 그렇게 하여 제2처리 지역내에서 호기성 생고형분과 분말 흡착제의 바람직한 농도를 운반하는 단계;
i) 충분한 분말 흡착제를 상기한 제2처리 지역에 가하여 단계(h)에서 상기한 제1처리 지역에 운반되는 분말 흡착제를 보충하는 단계;
j) 상기한 제1처리 지역으로부터 충분한 양의 혐기성 혼합액을 제거하여 거기서의 고형분 농도를 조절하는 단계.
단계(c)에서 혐기성 혼합액으로부터 상당 부분의 혐기성 생고형분과 분말 흡착제를 분리하는 수단은 혐기성 소화조 내의 여상 또는 소화조 내부 또는 외부의 청징기일 수 있다. 바람직한 분말 흡착제는 분말 활성탄이다.
제2호기성 처리 지역은 몇가지의 처리 배열로 작동될 수 있다. 각 경우에 있어서 바람직한 분말 흡착제는 분말 활성탄이다.
한 구체예에 있어서, 호기성 처리 지역은 제1혐기성 처리 지역으로부터 소정량의 제1청징화된 수성상을 받는 기폭조로 이루어진다.
기폭조는 고형분을 조절하기 위해 폐기된 오니가 제1호기성 처리 지역으로 반송되는 뱃지 처리 모드로 작동한다.
다른 구체예에서, 호기성 처리 지역은 다수의 기폭조로 이루어지고, 각각은 차례로 혐기성 처리 지역으로부터 제1수성상을 받고, 각 조는 뱃지 처리 모드로 작동한다.
각 기폭조로부터의 고형분을 조절하기 위한 폐기 오니는 혐기성 제1처리 지역으로 반송된다.
이러한 작동 모드는 제1처리 지역으로부터 계속적인 흐름을 조절할 수 있다.
또 다른 구체예에 있어서, 호기성 처리 지역은 조를 난류 유입구 부분과 기폭 및 침강부분으로 나누는 유입구 차폐 수단이 있는 단일 기폭조로 이루어진다.
제1수성상은 계속해서 처음의 유속으로 난류 유입구 부분으로 들어가고, 기폭과 침강 단계는 처리되는 폐수가 상기한 제1유속보다 더 큰 제2유속으로 그로부터 회수되는 나머지 다른 부분에서 교대로 일어난다. 고형분은 침강 부분으로부터 제1처리 지역으로 폐기된다.
최종 구체예에 있어서, 호기성 처리 지역은 계속해서 제1수성상을 받는 기폭조로 이루어진다.
분말 흡착제는 조에 가해지고, 혼합액은 액체 탈리액이 제거되는 침강고/청징기로 흐르고, 고형분은 침강되고 기폭조뿐만 아니라 혐기성 지역으로 재순환되어 기폭조내의 고형분을 조절한다.
제1도에 대해 언급하면, 탄소 함유 COD 및 BOD를 함유한 폐수는 도관(10)을 통해 혐기성 생고형분과 분말 흡착제가 들어있는 제1혐기성 처리 지역(12)으로 도입된다. 폐수는 계속적으로 또는 간헐적으로 도입될 수 있는데, 그것은 특정한 설비에 좌우된다.
처리지역(12)은 분위기 산소를 차단하기 위해 둘러싸여 있다. 격자(14)는 상기한 지역(12)을 하부의 소화 및 혼합 지역(16)과 상부의 소화 및 청징지역(18)으로 분리시킨다. 지지물질로 된 여상(20)은 격자(14) 꼭대기와 상부 소화지역(18)내에 위치한다.
지지물질은 플라스틱 폴 링, 세라믹, 새들, 열가소성 링 등이 될 수 있다.
폐수는 먼저 하부의 소화 및 혼합지역(16)으로 들어가, 생고형분과 분말 흡착제와 마주쳐, 여기서 수소, 이산화탄소 및 메탄기포가 발생한다.
제1처리 지역(12)에서 폐기물의 온도는 25˚- 40℃, 바람직하게는 35℃로 유지된다.
하부 소화지역(16) 내에서의 폐기물 및 생고형분과 분말 흡착제의 혼합은 하부 소화지역(16) 가장자리 주변에 위치한 유입구 및 유출구(22) 시스템에 의해 용이하게 이루어진다. 혐기성 혼합액은 고형분을 현탁액으로 유지하면서 이러한 출입구를 통해 순환된다.
액체는 격자(14)를 통해 위로 흐르고 여상(20)속으로 통과해 흐르고 더욱 많은 생고형분 및 분말 흡착제와 마주쳐 반응한다.
격자 및 여상은 상기한 제1처리지역(12)내에서 어느 정도의 고형분이 보유되도록 한다.
지역(16)내의 분말 흡착제의 농도는 약 500 내지 30,000mg/ℓ이고, 거기서의 생고형분 농도도 약 500 내지 30,000mg/ℓ이다. 분말 흡착제의 초기 부하량은 시스템 작동시 거기서의 바람직한 흡착제 농도를 얻을 수 있도록 제1처리 지역(12)에 가해진다.
이하 설명되는 것처럼 이 물질에 후속의 호기성 처리단계로부터 제거되는 흡착제가 보충된다.
제1처리지역(12)의 상부 및 하부 소화지역내에서 발생되는 연료가스는 지역(12)상부에 모이고 도관(24)을 통해 제거된다. 여상(20)을 통해 혐기성 혼합액이 통과하면 상부의 소화 및 청징지역(18)내에 제1수성상이 형성되고, 하부의 소화 및 혼합지역(16)내에 제1고체상이 보유된다.
제1도에 예시한 구체예에 있어서, 소정량의 상부 지역(18)으로부터의 상기 제1수성상은 도관(26)을 통해 제1호기성 처리지역(28)으로 이동하는데, 여기서 수성상은 상기한 지역(28)내에서 기폭에 의해 거기에 들어 있는 호기성 생고형분 및 분말 흡착제와 혼합된다.
호기성 처리 지역(28)내의 분말 흡착제의 농도는 50mg/ℓ 내지 20,000mg/ℓ이고, 호기성 생고형분의 농도는 10mg/ℓ 내지 50,000mg/ℓ인데, 폐기물과 필요한 처리 정도에 좌우된다. 예를 들어, 압축기(32)에 의해 공급되는 가압 공기로써 공기 스파아지(30)에 의해 기폭과 혼합을 한다.
혼합은 또한 기계적 수단에 의해 지원받을 수 있다.
운반되는 상기한 제1수성상의 양은 소정의 상한에 이르고 레벨 스위치(36)를 활성화하는, 호기성 지역(28)내의 액체 수준에 응하여 흐름 조절 밸브(도시되지 않음)를 닫거나 또는 펌프(도시되지 않음)의 작동을 종결시키도록 작용할 수 있는 액체 수준 조절기(34) 같은 여러 가지 적당한 수단으로 조절될 수 있다.
약 20분 내지 약 24시간의 소정의 반응시간이 지난 후, 기폭을 종결시켜 대부분의 현탁 고형분이 중력에 의해 기폭지역(28)내에 침강되어 처리된 폐수, 즉 제2청징 수성상과 제2침강 고체상을 형성하도록 한다.
소정량의 폐수가 제2처리 지역(28)에 도입된 후, 부가의 분말 흡착제를 반응 기간동안 도관(38)을 통해 기폭지역(28)에 가할 수 있다.
이러한 고형분이 침강되는 것을 가속화하기 위해 응집 보조제를 도관(40)을 통해 기폭조(28)에 가할 수 있다. 응집보조제는 고형분이 너무 일찍 침강되도록 하지 않으면서 부분 처리된 폐수와 균일하게 혼합되도록 하기 위해, 기폭과 교반이 종결되기 직전에 가하는 것이 바람직하다.
여러 적당한 응집 보조제를 사용할 수 있지만, Allied Colloids. Inc.,(Suffolk, Virginia)에 의해 시판되고 있는 Percol 787 또는 Percol 788같은 양이온성 중합체가 바람직하다. 이러한 물질은 4가의 아크릴산염과 아크릴아미드의 고분자량 양이온성 공중합체이다.
응집 보조제의 첨가량은 고형분이 바람직하게 침강하도록 촉진하기에 충분한 양이다. 일반적으로 이 양은 부분 처리된 폐수 1리터당 응집보조제가 약 0.1 내지 약 10mg인 양이다.
침강이 완료된 후, 소정량의 제2청징 수성상은 도관(42)을 통해 기폭지역(28)으로부터 회수된다.
이것은 또한 소정의 하한으로 떨어지고 레벨 스위치(44)를 활성화하는, 기폭지역(28) 내에서의 액체수준에 응하여 펌프(도시되지 않음)의 작동을 종결시키도록 작용할 수 있는 액체 수준 조절기(34) 같은 여러 적당한 수단에 의해 조절될 수 있다.
호기성 생고형분이 증가함에 따라 기폭지역(28) 내의 고형분 농도를 조절하기 위해, 침강된 제2고체상(흡착제와 생물학적 활성 고형분) 일부는 도관(46)과 펌프(48)를 통해 기폭지역(28)으로부터 회수되어 도관(50)을 통해 소화 및 처리를 위한 상기 제1혐기성 처리 지역으로 반송된다.
침강된 고체상은 기폭지역(28) 내에서 분리 또는 방출 단계동안에 회수된다.
지경(28)으로부터 지역(12)으로 이동하는 분말 흡착제를 보충하기 위해, 부가의 새로운 분말 흡착제를 거기서의 기폭과 혼합 단계 중에 도관(38)으로부터 기폭조(28)에 가한다.
제1혐기성 소화지역(12)내의 고형분의 농도를 조절하는 것은 도관(52)을 통해 하부 소화 지역(16)으로부터의 혐기성 혼합액 일부를 제거하여 이루어진다.
제2도에 예시한 구체예에 있어서, 제1혐기성 처리지역은 상기한 것과 동일한 방법으로 배열되고 작동된다. 따라서 제1도에 예시한 것과 공통되는 성분은 같은 도면 부호로 표시하였다.
제1수성상은 도관(26)을 통해 제1혐기성 처리지역(12)의 상부 소화지역(18)으로부터 계속해서 다수(예를 들면, 둘)의 분리된 기폭조(60과 62) 중에 선택한 하나 속으로 흐른다. 상기한 기폭조(28)와 마찬가지로 각 기폭조(60과 62)는 그 속에 들어 있는 호기성 생고형분 및 분말 흡착제와 상기한 수성상을 혼합하고 접촉시키기 위해, 압축기(68과 70)에 의해 공급되는 가압 공기가 공급되는 예를 들어 공기 스파아지(64와 66) 같은 기폭 및 혼합 수단이 있다.
혼합은 또한 기계적 수단에 의해 지원을 받는다.
조(60과 62)내의 생고형분과 분말 흡착제의 농도는 상기한 기폭조(28)에 대해 기재한 것과 동일한 범위에 걸쳐 다양해질 수 있다.
제1혐기성 처리 지역(12)으로부터의 제1수성상은 먼저 기폭조중의 하나, 예를 들면 조(60)로 소정의 충전 기간 동안 흘러들어간다.
충전기간은 조절기(72) 같은 적당한 수준 조절 수단으로 조절될 수 있는데, 그것은 조(60)의 액체수준이 소정의 상한에 이르러 레벨 스위치(74)를 활성화할 때 조(60)로의 흐름을 종결시키고, 흐름을 조(62)로 변경시킨다.
조(62)에는 조(62)의 액체 수준의 소정의 상한에 이르렀을 때 흐름을 조(60)로 되돌리기 위한, 유사한 조절 수단인 조절기(76)와 레벨 스위치(78)가 있다.
각 조에서 생체량, 흡착제 및 유입 제1수성상의 기폭은 각각의 충전 기간 동안 및/또는 충전기간이 완료된 후에 행해질 수 있다.
호기성 혼합액의 기폭과 혼합은 약 20분 내지 약24시간에 걸친 소정의 반응시간 후에 종결되고, 응집 보조제가 사용된다면 그것은 기폭 및 혼합 기간이 종결되기 직전에 각각 도관(80 또는 82)을 통해 가해진다.
조(60)내에서의 기폭 기간에 이어 현탁된 고형분을 중력에 의해 침강되어, 청징하고 실제적으로 고형분이 없는 제2수성상과 제2침강 고체상을 형성하도록 둔다.
한편, 제1수성상은 소정의 충전 기간 동안 나머지 다른 기폭조(62) 속으로 흘러들어간다.
침강이 완료된 후, 소정량의 제2수성상은 도관(84와 86)을 통해 조(60)로부터 회수되어 폐기되거나 재사용된다.
조(60)는 제1처리지역(12)으로부터의 제1수성상이 조(60)로 되돌려지는 때인, 조(62)에 대한 충전 기간이 완료될 때까지 작동하지 않는 상태로 있다.
조(62)에서의 침강이 완료된 후, 소정량의 제2수성상은 도관(88과 86)을 통해 회수된다.
조로부터 제2수성상을 회수하는 것은 레벨 스위치(90과 92)로 조절되는데, 그것은 액체 수준이 소정의 하한으로 떨어졌을 때 회수를 종결시킨다.
이러한 충전, 기폭 및 혼합, 침강 및 회수단계는 각 기폭조에서 번갈아 반복된다.
상기한 구체예에서처럼, 고체상 일부는 각각 도관(94와 96)을 통해 펌프(48)에 의해 조(60과 62)로부터 회수되어, 도관(50)을 통해 제1혐기성 처리 지역(12)으로 운반된다.
각 조에서 회수주기가 완료된 후에 이러한 고형분의 회수는 상기한 것처럼 조절될 수 있다.
기폭조(60과 62)로부터 제거되는 분말 흡착제를 보충하기 위해, 새로운 분말 흡착제를 기폭 및 혼합 기간 동안 각각 도관(98과 100)을 통해 각 조에 가한다.
이러한 흐름 스킴으로 공정은 계속해서 작동할 수 있고, 한 조에 대한 충전, 교반, 침강 및 회수 단계가 충전주기를 다시 시작하는 시간전에 완결될 수 있도록 조의 충전기간을 조정할 수 있다.
따라서, 각 조는 뱃지 단위로 작동하고, 교반 및 침강시간은 필요한 처리 및 침강을 제공하기에 필요한대로 다양해질 수 있다.
필요로 한다면 충전, 기폭 및 혼합, 침강 및 회수 단계로 된 길이에 폭을 더 늘리기 위해 3개 이상의 기폭조를 사용할 수 있음을 이해하여야 한다.
제3도에 예시한 구체예에 있어서, 제1혐기성 처리 지역은 상기한 것과 동일한 방법으로 배열되고 작동되며 제1도와 제2도에 공통인 성분들은 동일한 도면 부호로 표시하였다.
제1처리지역(12)의 상부 소화 지역(18)으로부터의 제1수성상은 유입도관(10)을 통해 흐르는 폐수의 유속과 근사한 제1유속으로 도관(26)을 통해 기폭조(102)로 흘러들어간다. 기폭조(102)에는 그 내부에 난류 유입부분(106)과 기폭 및 침강부분(108)으로 한정짓는 차폐장치(104)가 포함된다.
두 부분(106과 108)은 상기한 차폐장치(104) 아래에서는 유동적으로 연결되어 있다. 유입 폐수는 도관(104) 아래에서 난류부분(106)으로부터 기폭 및 침강부분(108)으로 통과한다.
기폭조(102)에는 유입 폐수를 처리하기 위한 호기성 생물학적 고형분과 분말 흡착제의 혼합물이 들어있다.
생고형분과 분말 흡착제의 농도는 상기한 범위내에 있다.
기폭 및 침강지역(108)에는 압축기(112)로부터 산소 함유 기체(즉 공기)가 공급되는 스파아지(110)가 들어있다.
지역(108)에는 또한 각각 조절기(118)에 연결된 상부 및 하부 수준 조절 스위치(114와 116)가 들어있다. 지역(108)에서의 혼합은 거기에 위치한 기계적 수단으로 지원받을 수 있다.
제1수성상이 기폭조(102)로 흘러들어갈 때, 호기성 혼합액의 기폭 및 혼합은 액체 수준이 소정의 상한에 이르고 상부 레벨 스위치(114)를 활성화할 때까지 계속된다.
기폭 및 혼합은 중단되고 응집보조제가 도관(120)으로부터 가해져 기역(108) 내에서 현탁 고형분을 침강시키는 것을 돕는다.
차폐장치(104)는 유입 액체가 침강 단계를 방해하는 것을 방지한다.
이러한 침강단계로 제2침강 고체상과 제2청징액상이 생긴다. 액상은 유입 폐수의 속도보다 큰 제2속도로 도관(122)을 통해 기폭조(102)로부터 회수된다.
액체 수준이 레벨 스위치(116)를 활성화시키는 소정의 하한으로 떨어지면 회수가 종결된다.
기폭조(102) 내에서의 반응 단계의 지속은 기폭조의 크기와 기폭조로의 제1수성상의 유속에 좌우된다.
기폭조(102) 내의 고체 농도는 침강 단계 동안에 침강지역(108)의 하부로부터 제2침강 고체상 일부를 제거함으로써 조절된다. 침강된 고형분은 도관(124)과 펌프(126)를 통해 회수되는데, 펌프는 도관(128)을 통해 고형분을 소화 및 처리를 위한 제1혐기성 소화 지역으로 공급한다.
기폭조(102)로부터 운반되는 분말 흡착제를 보충하기 위해, 새로운 흡착제를 거기에서의 기폭 및 혼합단계동안에 도관(130)에 의해 조(102)에 가한다. 분말흡착제는 기폭지대(108) 또는 난류유입지역(106)에 가해질 수도 있다. 가해지는 흡착제의 양은 혐기성 소화장치로 전달된 양과 폐수에 대해 요망되는 처리량에 의존할 것이다.
제4도에 예시된 구체예에서, 제1혐기성 처리지역은 상기한 것과 같은 방법으로 배열 및 작동되며, 제1도 내지 제3도에 같은 참고번호로 칭한 것들과 공통된 부품들을 갖는다.
제1처리지역(12)의 상부소화지역(18)으로부터 제1수성상은 도관(26)을 통해 기폭조(132)로 연속적으로 흐른다. 이 기폭조(132)는 호기성 생고형분과 분말흡착제의 혼합물을 함유하는데 이것은 콤프레서(136)로부터 가압된 공기를 사용하여 공기스파지(134)에 의해 연속적으로 기폭된다. 혼합은 또한 기계적 수단에 의해 도움을 받을 수 있다. 생고형분과 분말흡착제의 농도는 상기한 범위내에 있다. 결과된 기폭혼합된 액체는 기폭조(132)로부터 도관(138)을 거쳐 청징기(140)로 흐른다. 임의의 응집 보조제를 도관(142)으로부터 도관(138) 속의 혼합액에 가하여 고체의 침강을 지원할 수 있다. 청징기(140) 내에서 혼합액은 분리되고 침강되어 제2고체상과 제2액상을 형성하는데, 제2액상은 청징기(140)로부터 흘러 넘쳐 도관(144)을 통해 방출된다.
제2고체상은 도관(146)과 펌프(148)를 통해 청징기(140) 바닥으로부터 퍼내어진다. 고체상은 기폭조내의 생고형분과 분말흡착제를 필요한 농도로 유지하기 위해 도관(150)을 통해 기폭조(132)로 되돌려진다. 부가의 생고형분이 호기성 처리 지역내에 축적됨에 따라, 제2고체상의 일부는 재순환 도관(146)과 펌프(148)로부터 도관(152)을 통해 소화 및 처리를 위한 혐기성 소화 지역(12)으로 운반된다.
호기성 처리 지역으로부터 운반되는 분말 흡착제를 보충하기 위해 새로운 분말흡착제를 도관(154)으로부터 기폭조(132)에 가하고, 그렇게 해서 기폭조(132) 내에서 분말흡착제를 필요한 농도로 유지한다.
제5도에 예시한 구체예에서, 제1혐기성 처리 지역을 달리 배치하였다.
따라서, 제1-4도에 예시한 것들과 공통인 성분은 동일한 도면 부호로 나타내었다.
폐수는 도관(10)을 통해 혐기성 생고형분과 분말흡착제가 들어있는 제1혐기성 처리지역(12)으로 도입된다.
폐수는 특정한 설비에 따라 연속적으로 또는 간헐적으로 도입될 수 있다.
처리 지역(12)은 분위기 산소를 제외시키기 위해 둘러싸여 있다.
차폐장치(54)는 상기한 지역(12)을 혼합 소화 지역(56)과 정지한 청징 지역(58)으로 분리시킨다.
폐수는 먼저 혼합 소화 지역(58)으로 들어가서 생고형분과 분말 흡착제와 마주치는데, 여기서 수소, 이산화탄소 및 메탄가스가 발생된다.
소화 지역(56)에서 폐기물, 생고형분 및 분말 흡착제는 소화 지역(56) 가장자리 둘레에 위치한 유입구 및 유출구(22) 시스템에 의해 용이하게 혼합된다.
혐기성 혼합액은 고형분이 현탁되어 있는 상태로 이러한 출입구를 통해 순환된다.
혼합 및 정지지역 둘다에서 발생되는 연료가스는 지역(12) 상부에서 모아지고 도관(24)에 의해 제거된다.
지역(56)내에서 액체 및 고체는 차폐장치(54)위로 흘러 넘쳐 고체 분리가 어느 정도 일어나는 정지지역(58)으로 흐른다.
정지 청징 지역(58)내에서 분리되어 그속에서 제1수성상과 제1침강 고체상을 형성하게 된다. 침강된 고체상은 중력에 의해 혼합 및 소화 지역(56)으로 되돌려지고 제1액체상은 도관(26)을 통해 후속 처리를 위한 호기성 공정으로 운반된다.
이미 기재한 구체예에서처럼, 호기성 처리 지역으로부터의 과량의 생고형분과 분말 흡착제는 도관(50)을 통해 소화 및 처리를 위한 혐기성 처리지역(12)으로 되돌려진다.
처리지역(12)내의 고체 농도는 도관(52)을 통해 소화지역(56)으로부터 혐기성 혼합액을 폐기함으로써 조절된다.
이러한 제1혐기성 처리지역에 대한 또한 구체예는 제6도에 나타나 있다.
따라서, 제1-5도에 예시한 것과 공통되는 성분은 동일한 도면 부호로 나타내었다.
폐수는 도관(10)을 통해 혐기성 생고형분과 분말 흡착제가 들어 있는 제1혐기성 처리 지역(12)으로 연속적으로 또는 간헐적으로 도입된다.
처리지역(12)은 분위기 산소를 제외시키기 위해 둘러싸여 있다.
차폐장치(164)는 상기한 지역을 혼합 소화지역(166)과 정지 청징지역(168)으로 분리시킨다.
폐수는 먼저 소화지역(166)으로 들어가서 생고형분과 분말흡착제와 마주치는데, 여기서 수소, 이산화탄소 및 메탄가스가 발생된다.
혐기성 혼합액이라 불리는 폐수, 생고형분 및 분말흡착제는 침강조(168) 바닥으로부터 침강된 고형분을 펌프(170)와 도관(172)으로 퍼올려 혼합된다.
혼합 및 정지 지역내에서 발생된 연료가스는 지역(12)의 상부에 모아지고 도관(24)을 통해 제거된다.
혼합액은 지역(166)으로부터 차폐장치(164)를 넘쳐 흘러 침강조 지역(168)으로 흘러 간다.
고형분은 침강하고 청징화된 액상이 형성된다. 침강된 고형분은 상기한 것처럼 펌프를 통해 소화혼잡지역(166)으로 되돌려져 지역(166)내의 필요한 고형분 농도를 유지한다.
제1액체상은 도관(26)을 통해 청징기 지역(168)으로부터 제거되고 시스템의 호기성 처리부분으로 공급된다.
전술한 구체예에서처럼, 호기성 처리 지역으로부터의 과량의 생고형분과 분말 흡착제는 고형분 오니를 지역(166)으로 퍼올리는 펌프(170)에 연결된 도관(50)을 통해 혐기성 처리 지역으로 되돌려진다.
처리 지역(12)내의 고형분 농도는 펌프(170)와 도관(172와 174)을 통해 청징기(168)로부터 침강된 혐기성 고형분을 폐기함으로써 조절된다.
[실시예]
중간 정도의 매립지 스레지 삼출액을 조합된 혐기성/호기성 처리 방법으로 처리하였다.
석회로 삼출액을 pH 9로 조절하여, 처리하기에 앞서 총량의 중금속을 삼출액으로부터 제거하였는데, 그것은 금속을 수산화물로 침전시켰다.
예를 들어 분말 탄소로써 혐기성 또는 호기성 생물리학적 처리를 하는데, 원하는 정도로 폐수를 처리하기 위해 다양해질 수 있는 중요 공정 변수로는 다음과 같은 것들이 있다.
1. 물의 체류시간(HDT) - 처리용기부피/유입공급속도
2. 고형분 보유시간(SRT) - 고형분, 분말탄소 및 생체량이 처리 용기내에 보유되는 평균시간.
3. 혼합액 탄소 현탁 고형분(MLCSS) - 혼합액중에 있는 탄소량.
4. 탄소 투여량(CD) - 단위시간당 가하는 새로운 탄소량/유입 공급속도.
HDT는 혐기성 및 호기성 공정 둘다에 있어 수시간에서 수일로 다양해질 수 있다.
혐기성 시스템에 있어서 SRT는 20-500일로 길고, 호기성 시스템에서는 2-20일로 더 짧다. MLCSS는 두 시스템에 있어 4,000-40,000mg/ℓ로 유지된다. CD는 필요한 처리 정도에 좌우된다.
혐기성 벤치 스케일(bench scale) 장치에는 1.6ℓ부피의 기밀성 수직 원통형 소화조가 함유되었다.
배출구로부터 혐기성 혼합액을 회수하여 원통 바닥에 있는 유입구로 돌려 혼합시키는 연동식 펌프에 원통 중간 높이에 있는 재순환 배출구를 연결하였다.
공급 유입구는 재순환 배출구 수준아래에 위치하였고, 탈리액 배출구는 재순환 배출구 수준 위에 위치하였다.
모든 장치는 35℃로 유지되는 항온실내에 두었다.
실린더 상부에 모인 소화조 가스는 도관을 통해 실외에 위치하고 Na2SO3/H2SO4용액으로 채워진 가스저장고로 운반되었다.
유입 삼출액은 유입구를 통해 분말 활성탄과 혐기성 생물학적 고형분과 혼합되는 곳인 원통형 소화조 속으로 흘러들어갔다.
혐기성 혼합액은 상당량의 삼출액의 BOD와 COD를 분해하기에 충분한 시간동안 재순환 펌프로 교반하였다.
처리된 삼출액은 고형분이 침강하고 청징화되어 수성층이 형성되기에 충분한 시간동안 재순환 펌프를 정지시켜 혐기성 생물학적 고형분으로부터 분리하였다.
수성상은 후속처리를 위해 탈리액 라인을 통해 제거하였다. 첨강된 고형분 일부를 재순환 펌프로 회수하여 소화조내 고형분을 조절하였다.
제2호기성 처리 단계로부터의 부가의 삼출액과 호기성 혼합액 고형분을 소화조에 가하고 내용물을 재순환 펌프로 교반하였다.
소화조 가스를 Na2SO4/H2SO4용액으로 모으고 시스템 성능을 모니터하기 위해 1주에 3회 측정하였다.
호기성 벤치 스케일 장치에는 기폭석, 압축공기 공급원 및 기계적 믹서가 조립된 4ℓ부피의 수직 원통이 함유되었다. 호기성 장치는 한 싸이클 지속시간이 24시간이 뱃지 모드로 작동하였다.
혐기성 장치 탈리액, 호기성 생고형분 및 분말 활성탄으로 이루어진 호기성 혼합액은 22시간 동안 기폭혼합되었다.
호기성 장치내의 고형분을 조절하기 위해, 호기성 혼합액 일부를 기폭 주기 끝부분에서 기폭 원통으로부터 제거하였다. 이러한 고형분을 소화 및 처리를 위한 혐기성 처리 단계에 가했다.
기폭 원통 중의 혼합액은 기폭 및 혼합을 중단함으로써 약 2시간 동안 침강하도록 두고, 그런후에 특정량의 처리되고 청징화된 액체를 탈리액으로서 빼내었다.
혐기성 단계로부터 부분 처리된 액체를 혐기성 단계에 운반되는 분말 탄소를 보충하기 위해 충분한 새로운 분말탄소와 함께 기폭 원통에 가했다. 기폭 및 혼합을 재개하고 처리 싸이클을 반복하였다. 초기의 개시 주기 후에, 2개의 처리 단계를 표1에 나타낸 조건하에서 작동하였다.
혐기성 단계에 가해진 유일한 분말 탄소는 호기성 처리 단계로부터 제거된 폐기 고형분으로부터였다.
연구 주기 A와 B 둘다에 대해 우수한 처리 결과를 얻었다.
표 1-조합된 혐기성/호기성 생물리학적 처리
Figure kpo00001
* 혐기성 단계에 가해진 유일한 탄소는 호기성 단계로부터였다.

Claims (27)

  1. 다음 단계들로 이루어지는 것을 특징으로 하는 5,000-50,000mg/ℓ의 COD함유 폐수를 처리하는 2단계 방법;
    a) 혐기성 제1처리 지역에서 상기한 폐수를 혐기성 생고형분과 분말 흡착제와 접촉시켜 혐기성 혼합액을 형성하고 폐수로부터 상당 부분의 COD를 제거하는 단계;
    b) 상기한 제1처리 지역내에서 상기한 혐기성 혼합액으로부터 연료가스를 분리시키는 단계;
    c) 상기한 제1처리 지역내에서 분리수단에 의해 상기한 혐기성 혼합액으로부터 상당 부분의 혐기성 생고형분 및 분말 흡착제를 분리시켜 제1고체상과 제1수성상을 형성하는 단계;
    d) 상기한 제1수성상을 상기한 제1처리 지역으로부터 제2호기성 처리 지역으로 운반하는 단계;
    e) 호기성 생고형분과 분말 흡착제로 이루어진 호기성 혼합액 고형분을 함유한 상기 제2처리 지역에서 산소-함유 가스로 상기한 제1수성상을 기폭 및 혼합하여, 상기한 제1수성상으로부터 상당 부분의 잔존 COD를 제거하는 단계;
    f) 상기한 처리된 액체로부터 상기한 호기성 혼합액 고형분을 분리시켜 제2침강 고체상과 제2수성상을 생성하는 단계;
    g) 상기한 제2수성상을 환경에 방출하거나 재사용하는 단계;
    h) 제2처리 지역으로부터 제2침강 고체상 일부를 제1처리 지역으로 이동시키고, 그렇게 하여 제2처리 지역 내의 호기성 생고형분과 분말 흡착제를 필요한 농도로 유지하는 단계;
    i) 단계(h)에서 상기한 제1처리 지역에 이동되는 분말 흡착제를 보충하기 위해 충분한 분말 흡착제를 상기한 제2처리 지역에 가하는 단계;
    j) 그속에서 고형분 농도를 조절하기 위해 상기한 제1처리 지역으로부터 충분한 양의 혐기성 혼합액을 제거하는 단계;
  2. 1항에 있어서, 상기한 혐기성 제1처리 지역이 하부소화 및 혼합지역과 상부 소화 및 청징 지역으로 이루어지고, 상기한 단계(c)의 분리 수단이 상기한 상부 소화 및 청징 지역내에 지지 물질로 된 여상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 1항에 있어서, 상기한 혐기성 제1처리 지역이 혼합소화 지역과 정지 청징기 지역으로 이루어지고, 상기한 단계(c)의 분리 수단이 상기한 정지 지역내에서 액체/고체 분리가 이루어지도록 상기한 정지 지역으로부터 상기한 혼합 지역을 분리시키는 차폐장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 분말 흡착제가 분말 활성탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 소정량의 제1수성상이 상기한 제1처리 지역으로부터 상기한 제2처리 지역으로 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기한 제2호기성 처리 지역이 기폭 및 혼합 수단이 들어있는 기폭조로 이루어지고, 상기한 기폭 및 혼합 단계(e)가 상기한 소정량의 제1수성상이 기폭조로 이동되는 동안 및/또는 이동 후에 일어나고, 상기한 분리 단계(f)와 방출 단계(g)가 기폭 및 혼합 단계(e)가 완료된 후에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 제2침강 고체상 일부가 제1처리 지역으로 이동되는 상기한 단계(h)가 상기한 기폭조내에서 분리 단계(f) 또는 방출 단계(g) 동안에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기한 분말 흡착제 첨가 단계(i)가 상기한 기폭조 내에서 상기한 기폭 및 혼합 단계(e) 중에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기한 혼합 단계(e)가 상기한 기폭조 내에서 기계적 혼합 수단에 의해 지원받는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기한 제1수성상이 상기한 제1처리 지역으로부터 상기한 제2처리 지역으로 계속해서 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기한 제2호기성 처리 지역이 다수의 기폭조로 이루어지고, 각 조에는 기폭 수단이 들어 있고; 단계(d)에서 상기한 제1수성상은 상기한 제1처리지역으로부터 소정의 충전기간동안 상기한 조중의 하나로 이동되고, 그런 후에 소정의 충전기간동안 상기한 조중의 다른 하나로 이동되고, 이러한 순서가 계속되고; 단계(e)에서, 상기한 기폭 및 혼합이 상기한 각각의 조에서 상기한 충전기간동안 및/또는 충전기간 후에 수행되고; 단계(f)에서, 상기한 분리가 상기한 기폭 및 혼합주기가 끝난 후 각 조에서 수행되고; 단계(g)에서, 상기한 각 조로부터 상기한 제2수성상이 상기한 분리 단계가 완료된 후, 상기한 제1처리 지역으로부터 상기한 제1수성상의 흐름이 개시되기 전에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 단계(d)가 상기한 각 조내에서 상기한 제1수성상의 액체 수준이 소정의 상한에 이를 때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 단계(g)가 상기한 각 조내에서 상기한 제2수성상의 액체 수준이 소정의 하한에 이를 때까지 계속되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기한 제1처리 지역으로의 상기한 제2고체상의 이동 단계(h)가 상기한 각 조내에서 상기한 분리 단계(f) 또는 상기한 방출 단계(g) 중에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 분말 흡착제 첨가 단계(i)가 상기한 각 조내에서 상기한 운반 단계(d) 또는 기폭 및 혼합 단계(e) 중에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기한 혼합 및 기폭 단계(e)가 상기한 각 조내에서 기계적 혼합 수단에 의해 지원받는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기한 제2처리 지역이 유입부분과, 상기한 유입부분과 실제적으로 분리되고, 유체는 연속적으로 교통하는 기폭 및 혼합 부분이 포함되어 있는 기폭조로 이루어지고; 운반 단계(d)에서, 상기한 제1수성상이 제1유속으로 상기한 제1처리 지역으로부터 상기한 유입 부분으로 계속해서 흐르고, 그로부터 상기한 기폭 및 혼합 부분으로 지나가고; 단계(e)와 (f)에서, 상기한 기폭 및 혼합 단계와 상기한 분리 단계가 상기한 기폭 및 혼합 부분에서 행해지고; 상기한 분리 단계(f)와 방출 단계(g)는 기록 및 혼합 단계(e)가 완료된 후에 일어나고; 단계(g)에서, 상기한 제2수성상이 상기한 조내의 상기한 제2수성상의 액체수준이 소정의 하한으로 떨어질 때까지 상기한 제1유속보다 더 큰 제2유속으로 상기한 기폭 및 혼합 부분으로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기한 제2고체상이 상기한 제1처리 지역으로 이동하는 단계(h)가 상기한 기폭조내에서 상기한 분리 단계(f) 또는 상기한 방출 단계(g) 중에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 분말 흡착제 첨가 단계(i)가 기폭조 내에서 상기한 기폭 및 혼합 단계(e) 중에 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기한 분말 흡착제가 상기한 기폭조의 상기한 유입부분에 가해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기한 혼합 및 기폭 단계(e)가 상기한 기폭조 내에서 기계적 혼합 수단에 의해 지원받는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제10항에 있어서, 상기한 제2처리 지역이 기폭 및 혼합 수단을 함유한 기폭조와 후속의 침강조/청징기로 이루어지고; 단계(d)에서, 상기한 제1수성상은 상기한 제1처리 지역으로부터 상기한 기폭조로 계속해서 흐르고; 단계(e)에서, 상기한 기폭 및 혼합은 상기한 기폭조 내에서 계속해서 일어나고; 단계(f)에서, 상기한 호기성 혼합액은 상기한 기폭조로부터 상기한 분리가 일어나는 상기한 침강조/청징기로 계속해서 흐르고; 단계(g)에서, 상기한 제2수성상은 상기한 침강조/청징기로부터 방출되고; 단계(h)에서, 상기한 제1처리 지역으로 이동되는 상기한 부분외에도 상기한 침강조/청징기로부터 상기한 제2침강 고체상의 제2부분은 상기한 기폭조로 재순환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제2항에 있어서, 상기한 분말 흡착제는 상기한 기폭조에 가해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제1항에 있어서, 상기한 기폭 및 혼합 단계(e)는 상기한 기폭조내에서 기계적 혼합수단에 의해 지원받는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 22항에 있어서, 상기한 제1혐기성 처리 지역에는 500 내지 30,000mg/ℓ의 생고형분과 500 내지 30,000mg/ℓ의 분말 흡착제가 들어있는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 1항에 있어서, 상기한 제2호기성 처리 지역에는 10 내지 50,000mg/ℓ의 생고형분과 50 내지 20,000mg/ℓ의 분말 흡착제가 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 다음 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 COD 함유 폐수를 처리하는 2단계 방법;
    a) 혐기성 제1처리 지역에서 상기한 폐수를 혐기성 생고형분과 분말 흡착제와 접촉시켜 혐기성 혼합액을 생성하고 상기한 폐수로부터 상당 부분의 COD를 제거하는 단계;
    b) 상기한 제1처리 지역내에서 상기한 혐기성 혼합액으로부터 연료가스를 분리시키는 단계;
    c) 상기한 제1처리 지역내에서 분리수단에 의해 상기한 혐기성 혼합액으로부터 상당 부분의 혐기성 생고형분과 분말 활성탄을 분리하여 제1고체상과 제1수성상을 형성하는 단계;
    d) 상기한 제1수성상을 상기한 제1처리 지역으로부터 기폭조로 계속 이동시키는 단계;
    e) 호기성 생고형분과 분말 활성탄으로 이루어진 호기성 혼합액 고형분을 함유한 상기 기폭조내에서 산소-함유 가스로 상기한 제1수성상을 계속해서 기폭 및 혼합하여 상기한 제1수성상으로부터 상당 부분의 잔존 COD를 제거하는 단계;
    f) 상기한 호기성 혼합액 고형분과 처리된 제1수성상을 침강조/청징기로 계속 이동시키는 단계;
    g) 상기한 고형분과 액체의 혼합물을 침강시켜 제2침강 고체상과 청징화된 제2수성상을 형성하는 단계;
    h) 상기한 제2수성상을 환경에 방출하거나 재사용하는 단계;
    i) 적어도 일부의 상기 제2침강 고체상을 상기한 청징기로부터 상기한 기폭조로 재순환시켜 그속에서 생고형분과 분말 활성탄을 필요한 농도로 유지하는 단계;
    j) 상기한 제2침강 고체상 일부를 상기한 청징기로부터 상기한 제1혐기성 처리 지역으로 이동시켜 상기한 기폭조내에서 생고형분과 분말 활성탄을 필요한 농도로 유지하는 단계;
    k) 충분한 분말 활성탄을 상기한 기폭조에 가하여 단계(j)에서 상기한 제1처리 지역으로 이동되는 분말 활성탄을 보충하는 단계;
    l) 상기한 제1처리 지역으로부터 충분한 양의 혐기성 혼합액을 제거하여 그 속에서의 고형분 농도를 유지하는 단계;
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