KR0175229B1 - 과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법 - Google Patents

과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR0175229B1
KR0175229B1 KR1019960038547A KR19960038547A KR0175229B1 KR 0175229 B1 KR0175229 B1 KR 0175229B1 KR 1019960038547 A KR1019960038547 A KR 1019960038547A KR 19960038547 A KR19960038547 A KR 19960038547A KR 0175229 B1 KR0175229 B1 KR 0175229B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wastewater
waste gas
bioreactor
charcoal
section
Prior art date
Application number
KR1019960038547A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970015487A (ko
Inventor
가즈유끼 야마사끼
아쯔시 요꼬따니
시로우 이마즈
Original Assignee
쯔지 하루오
샤프 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쯔지 하루오, 샤프 가부시키가이샤 filed Critical 쯔지 하루오
Publication of KR970015487A publication Critical patent/KR970015487A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0175229B1 publication Critical patent/KR0175229B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/101—Arranged-type packing, e.g. stacks, arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/103—Textile-type packing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00—Liquid purification or separation
    • Y10S210/902—Materials removed
    • Y10S210/903—Nitrogenous

Abstract

폐수 처리 장치는 제1, 제2, 제3바이오리액터를 구비한다. 각 바이오리액터는 상단에 폐가스를 처리하기 위한 반응 살수부를 구비한다. 제1바이오리액터는 하단에 침청부를 구비한다. 침청부는 호기성 상부 및 혐기성 하부를 구비한다. 호기성 상부는 막 필터를 구비한다.
막필터에 의해 형성되는 막농축액은 혼합조에 도입된다. 혼합조로 부터의 알코올, 미분말 및 막농축액의 혼합물은 현상액 함유 폐수와 함께 혐기성 하부로 도입되어 과립상 슬러지가 형성된다. 과립상 슬러지는 혐기성 미생물을 고농도로 포함하여 폐수의 희석 또는 약품 처리 없이 폐수를 처리할 수 있다.

Description

과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법
제1도는 본 발명의 수처리 장치의 제1실시예를 도시하는 도면.
제2도는 본 발명의 수처리 장치의 제2실시예를 도시하는 도면.
제3도는 본 발명의 수처리 장치의 제3실시에를 도시하는 도면.
제3a도는 제3도의 제3실시예의 변형예를 도시하는 도면.
제4a도는 제1실시예와 제2실시예에서 사용된 염화 비닐리덴 충전물(방사상 윤상 개체)의 일부를 측방에서 본 구조도.
제4b도는 염화 비닐리덴 충전물의 일부를 상방에서 본 구조도.
제5도는 제1실시예와 거의 동일한 정도의 폐수 처리능을 갖는 종래의 폐수 처리 장치를 도시하는 도면.
제6도는 제1실시예와 거의 동일한 정도의 폐가스 처리 능력을 갖는 종래의 유기물을 함유한 폐가스 처리 장치인 활성탄 흡착탑을 도시하는 도면.
제7도는 제1실시예와 거의 동일한 정도의 폐가스 처리 능력을 갖는 종래의 산함유 폐가스 처리 장치인 산 세정기를 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
B1 : 제1바이오리액터 B2 : 제2바이오리액터
B3 : 제3바이오리액터 1 : 저장조
2 : 저장조 펌프 3 : 제1반응 살수부
8 : 리프트 펌프 9 : 막필터
10 : 막필터용 산기관 4A,4B,4C : 목탄
5A, 5B,5C : 플라스틱제 충전물 6A,6B,6C : 배기팬
11 : 분리벽 12 : 과립상 슬러지
13 : 폐수 도입관 14 : 알코올/막농축액 혼합조
16 : 용재산소계 17 : 제2반응 살수부
20A,20B,20C : 에어 리프트 펌프 21 : 제2침청부
23 : 블로어 24 : 탈질조
29 : 침전조 34 : 영양제조
35 : 영양제 펌프 36 : 교반기
54 : 수경 재배부 57A,57B,57C : 염화 비닐리덴 충전물부
57 : 염화 비닐리덴 충전물 59 : 호기성 상부
60 : 혐기성 하부 63 : 네트
64A,64B,64C : 산기관
본 발명은 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 질소, 착색 성분, 계면활성제 등을 고농도로 함유하고 pH 11 이상의 유기 알칼리성인 폐수를 유기 알칼리용 중성화제를 사용하지 않고, 폐수 희석의 필요 없이, 그리고 추가의 슬러지 발생없이 생물학적으로 처리하는 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 폐수와 동시에 유기물 함유 폐가스를 처리할 수 있는 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
존재하는 반도체 공장 및 /또는 액정 공장에서 발생하는 고농도 폐수(예컨대, 현상액 함유 폐수)는 생물 독성을 나타내는 화합물인 테트라메틸 암모늄 히드록시드(TMAH) 2,000 내지 10,000ppm을 함유한다. 상기 고농도 폐수는 TMAH 이외에, 레지스트로부터 유래된 착색 성분 및 각종의 계면활성제를 함유한다. 분자식으로 알 수 있는 바와 같이 TMAH는 탄소, 수소, 질소 및 산소의 화합물이다.
종래로부터 상기 공장내의 폐수 처리에 있어서, 화학 처리법(중화, 반응, 응집 등), 생물 처리법(생물막 처리, 접촉산화 처리, 활성 슬러지 처리, 특정 미생물 처리, 혐기 처리 등), 물리 처리법(침전, 여과, 흡착, 부유, 막처리 등) 등의 종래의 기술을 일반적으로 사용한다. 몇몇 경우에 이들 종래의 방법은 고농도 폐수를 처리하는데 각각 사용되어 왔고, 다른 경우에 2가지 이상의 조합으로 사용되어 왔다. 상기의 고농도 폐수를 처리하기 위한 폐수 처리법은 예컨대 일본 특개평 1-95000호 공보 및 특개소 64-43306 공보에 기재되어 있다. 그러나, 이들 공보에 기재된 것은 TMAH 처리만을 목적으로 하고 있다.
상기 종래의 방법은 단지 TMAH를 처리하는 것을 목적으로한 처리방법으로 질소, 착색 성분, 계면활성제를 처리하는 것을 목적으로 하지 않고 유기물 함유 폐가스가 처리될 수 있는 경제적이고 합리적인 폐수 처리 방법을 목적으로 하지 않는다.
상기 반도체 공장 및/또는 액정 공장에서 처리수 및 폐가스로부터 발생하는 문제를 해결하는 방법을 발견하는 것이 중요한 과제이다. 처리수로부터의 계면활성제 함유에 기인하는 발포 및 폐가스로부터의 악취는 지역 환경의 관점에서 지역 주민들의 문제이기 때문이다.
일반적으로, 폐수 처리의 최종 처리단계에서의 처리수에 함유된 계면활성제 및/또는 착색 성분 소량을 처리하기 위해 활성탄을 사용한다. 그러나 활성탄의 수명이 짧고 일정기간 후에 흡착량이 감소하는 경향이 있으므로 활성탄을 외부에 반출시켜 재생할 필요가 있는 문제점을 동반한다. 최근, 다양한 형태의 생물-활성탄 처리 장치(일본 특개평 2-229595호 공보 및 특개평 4-260497호 공보 참조)가 개발되어 왔다.
그러나, 이들은 상대적으로 수질이 우수한 정수용으로 특히 처리시간이 필요한 난분해성 계면활성제 및 착색 성분을 함유하는 폐수 처리를 목적으로 하지 않는다.
더욱이, 상기 생물 활성탄 처리 장치는 초기 비용이 비싼 과립상 활성탄을 사용하는 종래의 장치에서 활성탄이 과립상이므로 역세정시에 역세류량을 조절하지 못할 경우 과립상 활성탄이 장치 외부로 유실되는 문제점이 발생한다.
즉, 폐가스 처리 장치(일본 실개평 2-61424호 공보 참조)가 개발되어 있으나, 상기 장치는 폐가스의 처리만을 목적으로하고 폐가스와 폐수의 동시 처리를 목적으로 하지 않는다.
상기 장치에서, 처리 대상 가스가 질소 산화물이고 유기물을 함유한 폐가스는 아니다. 폐가스 처리장치는 활성 슬러지를 사용하여 폐가스만을 처리하는 것을 목적으로 한다. 제6도에서, 폐가스 처리 장치의 예를 도시한다. 도시한 폐가스 처리 장치는 6개의 활성탄 흡착탑(151)을 포함한다. 초기 2개의 활성탄 흡착탑(151), 2번재 2개의 활성탄 흡착탄(151), 즉 제3 및 제4탑 그리고 3번째 2개의 활성탄 흡착탑(151), 즉 제5 및 제6탑은 각각 독립적으로 폐가스를 처리하기 위해 사용된다. 이같은 폐가스 처리 장치에서, 유기물 흡착은 홀수번째의 활성탄 흡착탑(151)에서 먼저 행해지고 이들 흡착탑이 포화된 후, 여분의 흡착탑인 짝수번째의 활성탄 흡착탑이 포함된 흡착탑 대신 폐가스 처리를 위해 작동된다. 이같은 여분의 활성탄 흡착탑이 요구되므로 폐가스 처리 장치는 설비 규모가 크다.
폐가스 처리 장치의 다른 형태는 제7도에 도시된다. 이들 장치는 3개의 폐가스 처리용 세정기(scrubber)(152)를 포함한다. 그러나, 이들 장치는 유기물을 포함하는 폐가스의 처리에 효과적이지 않다.
수처리 설비의 다른 선행기술이 일본 특개평 제 4-305287호에 기재되어 있다.
이들 설비는 제1바이오리액터 내부에 막 필터가 구비되어 있다. 이들 설비에 의한 수처리는 막 여과전 선처리 단계로서 입체적인 혐기 처리 공정을 포함하지 않는다.
더욱 상세하게는, 이들 설비는 주로 혐기성 박테리아를 포함하는 과립상 슬러지를 사용하지 않고 피처리수의 고효율 혐기 처리를 위한 단계를 포함하지 않는다.
이들 설비는 역침투막 처리를 위해 설계된다.
폐수 처리용 탈질조(일본 실개평 2-21000호 공보 참조) 및 질소 화합물을 함유한 수처리 방법(특개소 53-35251호 공보 참조)이 공지되어 있으나, 폐가스를 처리할 수는 없다.
상기의 선행 기술 방법과 장치를 사용하여 특히 반도체 공장 및 액정 공장에서 생성된 고농도 현상액 함유 폐수를 중화제를 사용하지 않고 과다한 슬러지의 발생없이 합리적이고 경제적인 방법으로 간결한 규모로 비희석법으로 처리할 수 없다. 고농도 현상액 함유 폐수란 미생물 분해가 어렵고 장시간의 처리 시간이 요구되는 난분해성 계면활성제 및 착색 성분을 다량 포함하는 유기-알칼리 폐수를 의미한다.
상기 선행 기술에서 난분해성의 계면활성제로 인해 많이 발포된 수질의 처리수밖에 수득할 수 없다. 즉, 이들 처리수는 자연환경이 우수한 영역에 하천에 생식하는 소어류 및 개똥벌레의 먹이가 되는 나선형 조개의 일종인 세미술코스피라 리베티나(semisulcospira libertina) 를 포함하는 생물생태계에 영향을 미칠 수 있다.
또한, 종래의 고농도 폐수를 10배 정도로 희석 처리하는 방법이 있으나, 대규모의 폐수 처리 설비가 필요하고 비경제적이다.
최근 각종의 필터막을 이용하여 폐수의 미생물 농도를 높이기 위한 다양한 형태의 폐수 처리 장치가 인기를 얻고 있다. 그러나, 이들 장치는 막이 막히는 문제 및 정기적인 막 자체의 세정이 필요한 문제점을 포함한다.
종래의 현상액 함유 폐수의 처리 장치를 제5도에 도시한다. 이들 폐수 처리 장치에서 유입폐수 즉, 현상액 함유 폐수를 혐기조(101)에서 혐기처리하고 이어서 호기 처리를 위해 호기조(102)로 유입한다. 참고 번호 111은 블로어를 나타낸다.
호기조(102)로부터의 처리수는 고액 분리를 위한 침전이 일어나는 제1침전조(103)로 도입된다. 침전물은 호기조(102)로 반송된다. 이어서, 제1침전조(103)로부터의 상청액을 접촉 산화조로서 작용하는 호기조(104)로 도입하고 상청액을 호기처리한다. 이어서, 처리수는 호기조(104)로부터 탈질조(105)로 도입되어 탈질된다. 처리수는 탈질조(105)로부터 재통기조(106)에 도입되어 재통기된다. 처리수는 제2침전조(107)에 도입되어 고액 분리되고, 침전물을 재통기조(106)로 반송한다. 이어서, 처리수가 제2침전조(107)로부터 피트(108)로 도입되고, 피트(108)로부터 급속 여과탑(109)으로 도입된다. 급속 여과탑(109)에서의 여과후, 활성탄 흡착탑(110)에 도입되어 활성탄 처리되고, 처리수로 방출된다.
제5도에 도시된 폐수 처리 장치는 혐기 처리 및 호기 처리의 조합으로 현상액 함유 폐수를 처리한다.
종래의 현상액 함유 폐수의 처리 장치에 있어서 탈질조(105)는 제5도에 도시한 바와 같고, 밀폐 상태의 탈질조(105)내에 처리수를 혐기상태로 유지하거나 탈질 박테리어가 고정화되는 목탄 등의 충전물로 충전된 탈질조내에 처리수를 혐기상태로 유지한다. 선행 기술로부터 공지된 바와 같이, 폐수중의 착색 성분의 처리(색도를 저하시키는 처리)로서, 활성탄 흡착법이 일반적이다. 이같은 활성탄 흡착법에서 활성탄에 착색 성분을 흡착시킨 후 활성탄을 각 장소에서 재생할 필요가 있다. 즉, 활성탄을 활성탄탑으로부터 제거하고 재생시킬 필요가 없다. 높은 운영비로 인한 문제가 있다.
종래의 각종의 산업시설 및 연구소에서 현상액 함유 폐수와 같은 난분해성 화학물질을 함유한 폐수의 처리를 위한 폐수 처리 설비와 유기물 함유 폐가스의 처리설비는 개별적으로 고안되어 왔다.
즉, 폐수는 폐수 처리 설비에서 처리되는 반면, 유기물 함유 폐가스, 더욱 상세하게는 이소프로필 알코올(이하 IPA라 칭함)과 같은 유기 용매로 대표되는 유기물을 포함한 폐가스는 폐수와 분리된 활성탄 흡착 방식 및/또는 연소 방식을 사용한 폐가스 처리 설비에서 처리되어 왔다.
폐수 처리를 위한 다른 종래 기술로서, 미생물을 과립화하고 미생물을 고농도로 유지시키는 방법이 한외여과의 UASB 공정에의 응용(1993년 발행, 환경 미생물 공학 연구법, 기보당 출판)중의 연구 논문에 기재되어 있다. UASB는 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)의 약자이다.
그러나, 이같은 종래의 방법은 처리의 대상이 식품가공 관련의 용해성 당질계의 폐수에 관한 것이다. 이 방법에 따르면 당질계 물질을 포함한 폐수는 일반적으로 과립화되어 이용된다.
실제적으로, 현상액 함유 폐수가 처리의 단독 대상이 되는 경우, 한외여과막이 사용된다 하더라도 혐기단을 중심으로한 과립상 슬러지가 쉽게 형성되지 않는다.
과립상 슬러지의 형성이 없다면 UASB공정에서와 같이 혼합액 부유 고체(MLSS: mixed liquor suspended solids)의 농도가 40,000ppm 정도인 고농도 혐기 처리를 행할 수 없다.
폐수 처리에 있어서, 호기상태 및 혐기상태가 공존하는 하나의 바이오리액터(단조방식)에서 폐수를 처리하는 방법(일본 특개소 56-78691호 공보 및 특개평 4-197497호 공보 참조)이 공지되어 있다. 또한, 충전물이 설치된 하나의 바이오리액터를 사용하여 폐수 처리를 행하는 방법(일본 특개소 59-199098호 공보 참조)이 공지되어 있다.
그러나, 폐수 처리를 고혐기 조건에서 행하기 위해 MLSS 농도를 40,000ppm 까지 증가시키는 폐수에서의 과립상 슬러지 형성 기술은 공지되어 있지 않다.
상기와 같은 배경에서, 생산설비 및 연구소는 종래의 폐수 처리 또는 폐가스 처리를 위한 높은 비용의 처리 설비의 건설이 요구되어 왔고 이것은 이들 설비 및/또는 연구소에서 투자 효율을 감소시키는 원인이 되어 왔다.
특히, 질소를 함유한 난분해성 화학물질 함유폐수(구체적으로는, 현상액 함유 폐수)가 고농도인 경우, 이들 고농도 폐수를 미생물로 처리할 때는 폐수의 희석이 필요하다. 그러나, 폐수를 희석시키기 위해 폐수 처리 장치를 구성하는 폭기조 및 침전조 등의 용량을 증가시킬 필요가 있다. 자연히 이것은 비용의 증가, 즉 설치 비용 및 운영 비용의 증가를 유발한다.
폐가스 및 악취가스(생산설비로 부터의 유기물 함유 폐가스 및 폐수 처리 설비자체로부터의 악취가스)의 처리방법에 있어서도, 활성탄 흡착 방식 및 연소 방식등을 포함하는 다양한 방식이 공지되어 있다. 그러나, 이들 방식은 높은 설치 비용, 운영 비용, 관리 비용 및 설치를 위한 공간 증대와 같은 문제를 포함한다.
일본에서와 같이 수질 오염 방지법에 따른 질소 및 인 방출의 규제는 앞으로 더욱 엄격해질 것이다. 즉, 특히 반도체 공장 및 액정 공장에서 많이 사용되는 현상액 함유 폐수로서 질소를 다량 함유하는 폐액의 처리를 위해 질소까지 고도로 처리가능한 효율적이고 경제적인 현상액 함유 폐수의 처리 장치가 요구된다. 더욱 상세하게는, 현상액 중의 TMAH, 착색 성분, 계면활성제 및 COD와 같은 물질 뿐 아니라 질소도 효율적으로 처리할 수 있는 폐수 처리 장치가 요구된다.
상기 반도체 공장 및 액정 공장으로부터 소량일지라도 다양한 악취가스 및 폐가스가 발생된다. 상세하게는, 이들 가스는 생산공정에서 사용하는 유기 용제로부터의 폐가스 및 현상액 함유 폐수의 폐수 처리 장치 자체로부터 발생하는 소량의 악취 가스를 포함한다. 자연히, 탈질을 위한 혐기 공정이 현상액 함유 폐수 처리와 연관된 폐수 처리공정에 포함되고, 여기서 악취가 발생한다.
상기 가스가 소량일지라도, 환경이 특히 양호한 지역에 있어서는 지역 환경에 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 단지 소량의 악취 가스의 처리만을 위해 일반적인 악취처리 장치를 설치하는 것은 비현실적이고 과도한 것이다. 이같은 가스의 처리를 위한 계획은 악취 처리 장치의 건설비 및 관리비의 비경제적인 증대를 유발한다.
상기 반도체 공장 및 액정 공장의 환경 상태에서 고농도 현상액 함유 폐수 및 유기물 함유 폐가스를 처리할 수 있고 설치비 및 운영비의 관점에서 경제적이고 설치 공간이 작은 신규한 폐수 처리 장치가 강력히 요구되어 왔다.
상기와 같이, 현상액 함유 폐수중의 TMAH, 계면활성제, COD, 총 질소, 착색성분(색도), 페수 처리 장치 자체로부터의 악취, 공장내 생산 설비로부터의 폐가스를 처리하기 위해 종래의 폐수 처리 방법은 다수의 장치가 필요하므로 각 장치를 위한 각각의 건설안이 필요하게 되어 건설비가 매우 높다. 이 경우에 요구되는 다수의 장치는 (1)TMAH 및 질소화합물의 처리 장치(혐기조 및 폭기조); (2)계면활성제의 처리 장치(접촉산화조); (3)탈질조 및 재폭기조; (4)SS(부유 고체;suspended solid)의 처리 장치(여과조); (5)착색 성분(색도)의 처리 장치(활성탄 흡착탑 및 오존 산화조); 및 (6)악취 및 폐가스의 처리 장치(폐가스 처리 장치)가 있다.
즉, 본 발명의 목적은 상기 종래의 폐수 처리 방법 및 폐가스 처리 장치의 각각의 문제점을 동시에 해결하는 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명의 목적은 질소를 함유한 난분해성 화학물질(예컨대, TMAH) 및 계면활성제와 착색 성분을 함유한 유기알칼리 고농도 폐수를 환경적으로 우수한 지역에 서식하는 생물생태계에 무해한 처리수가 되도록 처리할 수 있는 고기능의 단순하고 간결하며 경제적인 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 고농도 폐수 뿐만 아니라 폐가스(악취 가스 및 폐가스) 소량까지도 확실히 처리할 수 있는 폐수 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위해 본 발명은 교반 수단을 갖는 피처리 폐수가 도입되는 저장조; 저장조로부터 유입된 폐수를 혐기적으로 처리하기 위한 혐기부와 혐기부에서 처리된 폐수를 호기적으로 처리하는 호기부를 갖는 제1폐수 처리부를 갖고, 호기부가 막필터를 갖고 막필터를 통과한 폐수를 배출하는 제1바이오리액터; 제1바이오리액터 호기부의 막필터에 의해 생성된 막농축액, 알코올, 미분말을 도입하여 혼합하고, 그 혼합물을 저장조에 공급하는 혼합조; 목탄과 탄산칼슘 광물을 갖고, 제1바이오리액터로부터 유입된 폐수를 호기적으로 처리하기 위한 제2폐수 처리부를 구비한 제2바이오리액터; 및 폐수를 저장조로부터 제1바이오리액터를 거쳐 제2바이오리액터에 도입하는 수단을 포함하는 폐수 처리 장치를 제공한다.
상기 구성의 처리 장치에 있어서, 현상액 함유 폐수는 저장조로 초기에 유입된다.
저장조에는 현상액 함유 폐수 이외에 혼합조에서 혼합된 알코올, 막농축액 및 미분말의 혼합물이 도입된다. 막농축액에는 분자량 30,000이상의 용해성 유기물 및 콜로이드성 유기물 및 호기성 미생물이 포함된다. 혼합조에서는 호기성 미생물이 알코올의 살균 작용으로 사멸한다.
현상액 함유 폐수만으로 혐기부에는 슬러지 과립화가 진행되지 않지만 상기 폐수에 막농축액, 알코올 및 미분말이 첨가될 때 현상액 함유 폐수의 형상이 물리화학 성분적으로 변화되고 혐기균을 중심으로 한 과립화가 진행된다.
그이유는 막농축액에 함유된 분자량 30,000이상의 용해성, 콜로이드성 유기물질이 과립화를 가속화하고, 알코올이 혐기균을 중심으로한 과립화 공정을 촉진시키고, 미분말이 추가의 과립화를 진행시키는 과립상 슬러지의 핵으로 작용하기 때문이다. 또한, 알코올, 수소 주개는 다른 수소 주개, 예컨대 유기산 및 당류 보다 과립화를 진행시키는데 더욱 효과적이다.
제1바이오리액터의 혐기부에 있어서, 희석하지 않고 다른 중화제를 사용하지 않고 미생물을 고농도로 보유한 과립상 슬러지에 의해 고농도의 현상액 함유 폐수를 혐기적으로 처리한다. 고농도 혐기 처리에서, 혐기균에 의한 슬러지의 자기 소화가 진행되고 추가의 슬러지는 생기지 않는다.
탄소를 중심으로한 유기물은 혐기균에 의한 메탄 가스 등으로 분해된다.
언급할 필요도 없이, 현상액 함유 폐수는 TMAH, COD, 계면활성제, 질소, 착색 성분등을 고농도로 포함한다. 이들 성분 중에서, TMAH, 계면활성제 및 착색 성분은 미생물 처리의 관점에서 TMAH, 계면활성제 및 착색 성분은 좀처럼 분해되지 않는 성분이다.
폐수는 제1바이오리액터의 혐기부로 도입된다. 제1바이오리액터의 혐기부는 자체 과립화된 과립상 슬러지로부터 혐기 상태로 되고, 미생물 농도는 MLSS의 관점에서 40,000ppm 이상이므로 난분해성 성분도 효과적으로 처리될 수 있다.
피처리수를 연속적으로 도입한 후 시간이 경과함에 따라 상기 유기물 함유 폐수는 과립상 슬러지에 함유된 혐기성 미생물의 작용을 강력히 받는다. 이와 같이 제1바이오리액터의 혐기부는 항상 혐기 상태이고, 혐기성 미생물이 고농도로 성장하여 유기물을 혐기적으로 처리할 수 있다.
이후, 혐기균에 의해 강력히 혐기처리되고 점착성이 손실된 상기 폐수(피처리수)는 제1바이오리액터내로 상승하고 제1반응기의 호기부로 도입된다. 제1바이오리액터의 호기부는 호기성 미생물을 포함한다. 호기부는 호기상태로 유기되어 호기성 미생물이 혐기적으로 처리된 유기물을 호기적으로 처리할 수 있다.
한외여과 및 정밀여과막과 같은 막필터가 호기부에서 처리되고 막필터에 의해 폐수가 막농축액 및 여과액으로 분리된다. 혐기처리후 호기처리하는 개념은 기본적으로 주로 고농도 시료가 혐기처리된후 호기처리되는 것과 동일하다. 현상액 함유 폐수에 함유된 유기물은 최초에 혐기성 미생물에 의해 혐기균 중심의 과립상 슬러지가 존재하는 혐기부에서 효과적으로 강력하게 분해 및 소화 처리된다.
이후, 상기 유기물이 호기부에서 호기적으로 처리된다. 호기처리는 독특한 호기처리이다. 더욱 상세하게는, 호기처리는 미생물의 농도변화에 의한 처리, 호기 미생물과 혐기 미생물의 혼합체에 의한 처리를 포함한다.
독특한 호기 처리에 의해 유기물을 효율적으로 분해처리 할 수 있다. 독특한 호기 처리시 상기 폐수는 혐기 미생물에 의한 탈질소화가 용이해진다.
요약하면, 제1바이오리액터내의 미생물의 주된 작용은 다음과 같다. (1)상기 폐수가 함유된 유기물은 제1바이오리액터의 혐기부의 혐기성 미생물에 의해 최초 소화된다. (2)이어서, 폐수가 함유된 질소화합물이 제1바이오리액터의 호기부의 혐기성 미생물에 의해 산화(질화)된다. (3)이어서, 폐수는 제1바이오리액터의 호기부의 혐기성 미생물에 의해 탈질화된다.
상기 (1),(2) 및 (3)의 미생물 작용이 가해진 피처리수는 막필터의 막힘을 발생시키기 어려운 형상으로 변화된다. 막필터 하부의 막표면을 공기 세정하기 위해 막필터용 산기관이 배치되는 경우, 산기관으로부터의 폭기공기에 의해 막필터를 세정하여 막필터의 막힘을 피할 수 있다.
막필터는 피처리수를 여과한 연속식 폐수 처리 장치에 사용되고, 단백질과 같은 고분자 유기물 뿐 아니라 비루스 등과 같은 비교적 작은 미생물 까지도 여과할 수 있다. 막필터가 한외여과막인 경우, 피처리수중의 모든 미립자, 세균 및 비루스 그리고, 콜로이드성 영역의 용재 유기물의 일부 까지도 제거할 수 있다. 막필터가 정밀여과막인 경우에는 피처리수중의 모든 미립자 및 세균, 비루스의 일부, 그리고 콜로이드성 영역의 용재 유기물의 일부까지도 제거할 수 있다.
이어서, 피처리수는 제1바이오리액터의 제1폐수 처리부로부터 제2바이오리액터의 제2폐수 처리부에 도입된다. 피처리수는 제2폐수 처리부에 충전된 목탄 및 탄산칼슘 광물의 표면 및 내부의 생물막에 번식한 미생물에 의해 호기적으로 처리된다.
제2폐수 처리부의 목탄에 고정화된 미생물은 폐수중의 유기물을 영양제로 번식한다.
목탄은 다수의 세공을 갖는 다공제이고, 다공체의 직경이 수 마이크론에서 수백 마이크론에 이르는 각종의 세공의 집합체이다. 따라서, 목탄에는 각종의 미생물이 서식하는 것이 용이하다. 목탄이 각종의 세공을 포함하므로 다양한 크기의 세공에 적합한 미생물이 착생하는 것이 용이하고, 목탄 내부 및 외부에 생물막층을 형성한다.
생물막층은 난분해성 계면활성제 및 착생 성분등의 일반적으로 난분해성인 화학물질까지 흡착하여 미생물 분해를 할 수 있다. 목탄에서 번식하는 미생물로서는 세균, 균류, 반사균, 조류, 광합성 세균등이 있다. 목탄 1g당 표면적은 200㎡ 이상으로 발표되어 있다(일본의 전국 목탄 협회에 따름). 상기 목탄내의 생물막층은 매우 큰 표면적을 가지므로 매우 큰 유기물의 처리 능력을 포함한다.
제2폐수 처리부에서는, 먼저 목탄이 피처리물질을 흡착한 후 이어서 목탄에 번식한 광범위한 미생물에 의해 난분해성의 계면활성제 및 착색 성분 등의 피처리물질을 생물학적으로 처리한다. 한편으로는, 탄산칼슘 광물에도 피처리수 중의 유기물을 영양제로한 각종의 미생물이 번식하고, 각종의 미생물에 의해 피처리수를 미생물 처리할 수 있다.
피처리수중의 질소화합물이 처리됨에 따라 아질산성 질소 및 질산성 질소의 양이 증가되고 피처리수의 pH가 산성쪽으로 이행한다. 이어서, 탄산칼슘 광물이 산성쪽으로 이행한 피처리수중의 pH를 자동적으로 중화시키는 작용을 한다.
일실시예에서는, 폐수 처리 장치는 제2바이오리액터로부터 배출된 생물막 슬러지 및 상기 미분말을 함유한 폐수를 제1바이오리액터로 반송하는 수단을 구비한다.
이경우에는, 제1바이오리액터의 혐기부에 과립상 슬러지의 형성을 촉진시킬수 있다.
피처리수가 제2바이오리액터의 목탄에 형성된 생물막에 어느 정도 접촉하며 순환하므로 난분해성 계면활성제 및 착색 성분등의 유기물을 고차원으로 접촉 분해 처리할 수 있다.
일 실시에에서는, 상기 제1바이오리액터의 호기부는 상기 막필터 하부의 염화비닐리덴 충전물을 구비한다.
이 경우, 상기 염화 비닐리덴 충전물에 호기성의 미생물을 주로 한 각종의 미생물이 번식하는 것이 용이하다. 따라서, 상기 호기부에서는, 호기성 미생물을 주로 한 혐기성 미생물을 이용한 독특한 호기처리를 특히 효율적으로 실행할 수 있다. 염화 비닐리덴 충전물 하부에 순환용 산기관을 설치하면 호기부의 호기상태를 확실히 유지시킬수 있다.
막필터 하부의 막필터용 산기관을 설치하면 산기관으로부터의 폭기 공기에 의한 막필터의 막힘을 방지할 수 있고, 호기부의 호기상태를 확실히 유지할 수 있다.
일 실시예에서는, 폐수 처리 장치는 호기부의 상부에 배치되고, 목탄 및 플라스틱제로 충전물로 채워진, 폐가스를 처리하기 위한 제1폐가스 처리부; 폐가스가 상기 제1폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승하도록 제1폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하기 위한 수단; 제2바이오리액터로부터 배출된 폐수를 제1바이오리액터로 반송하기 위한 수단; 살포된 폐수가 목탄 및 플라스틱제 충전물과 접촉하면서 아래로 통과하여 호기부로 떨어지기 전에 재순환 폐수를 제1폐가스 처리부내의 목탄 및 플라스틱제 충전물에 살포하는 수단으로 구성된 제1바이오리액터를 포함한다.
이 경우, 폐가스 도입수단에 의해 도입된 폐가스를 제1폐가스 처리부에서 처리한다.
더욱 상세하게는, 제1폐가스 처리부가 함유한 목탄 및 플라스틱제 충전물에 제2바이오리액터로부터의 피처리수가 살포되어 목탄 및 플라스틱제 충전물에 생물막이 생성되고, 생물막에 폐가스가 함유된 유기성분을 미생물처리할 수 있다.
더욱이, 생물막은 피처리수가 함유된 난분해성 계면활성제 및 착색 성분을 처리할 수 있다.
폐가스 중의 주된 유기성분은 미생물에 대한 영양제이다. 따라서 이같은 구성에서는 유기물 함유 폐수 뿐만 아니라 폐가스도 처리할 수 있다. 그리고, 폐수 처리 능력이 한층 향상된다.
일실시예에서, 폐수 처리 장치는 제2폐수 처리부의 상부에 위치하고, 목탄 및 플라스틱제 충전물질로 채원진 폐가스를 처리하기 위한 제2폐가스 처리부; 폐가스가 제2폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승하도록 제2폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하는 수단; 살포된 폐수가 목탄 및 플라스틱제 충전물과 접촉하면서 아래로 통과하여 제2폐수 처리부로 떨어지기전에 제2폐수 처리부로부터 나온 폐수를 제2폐가스 처리부내의 목탄 및 플라스틱제 충전물에 살포하는 수단으로 이루어진 제2바이오리액터를 포함한다.
이 경우, 제1바이오리액터의 제1폐가스 처리부 뿐 아니라 제2바이오리액터의 제2폐가스 처리부에 의해서도 폐가스를 미생물 처리할 수 있다. 따라서, 선행 실시예에 비해 폐가스 처리능이 배가된다.
일실시예에서, 폐수 처리 장치는 제2바이오리액터로부터 도입된 피처리수를 탈질하기 위한 탈질조를 구비하고, 탈질조는 탈질조, 미분말, 염화 비닐리덴 충전물, 조내의 퍼처리수를 상기 염화 비닐리덴 충전물을 통과하여 순환시키는 순환수단을 구비한다.
이같은 폐수 처리 장치에서, 미분말에 고정화된 탈질균에 의해 피처리수를 탈질시킬 수 있다. 탈질효과를 높이기 위해서는 탈질균을 단위 용량당 고농도로 배양하는 것이 중요하다. 따라서, 미분말(바람직하게는, 다공질의 표면적이 큰 미분말)에 탈질균을 고정화하고, 염화 비닐리덴 충전물에 미분말이 접착하기 용이하다는 것을 이용하여 염화 비닐리덴 충전물을 조 전체에 충전시켜 조 전체에 균등하게 미분말을 배치한다.
따라서, 이같은 장치에서는 고농도의 탈질균을 안정적으로 유지하여 효과적으로 탈질작용을 행할 수 있다.
일 실시예에서는, 폐수 처리 장치는 목탄 및 플라스틱제 충전물을 함유하고, 탈질조로부터 유입된 폐수를 처리하기 위한 제3폐수 처리부; 제3폐수 처리부의 상부에 위치한 제3폐가스 처리부; 폐가스가 상기 제3폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승하도록 제3폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하기 위한 수단; 제3폐수 처리부로부터 공급된 폐수에 의해 식물이 수경 재배되는 제3폐가스 처리부에 인접한 수경 재배부; 그리고 제3폐수 처리부로부터 수경재배부로 폐수를 끌어올리는 펌핑 수단으로 이루어진 제3바이오리액터를 포함한다.
제 3 폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과한 폐가스가 수경 재배부로 유입된 식물의 입에 접촉하고, 수경재배부는 폐수를 제3폐가스 처리부에 출력한다.
폐수 처리 장치에서는, 제3바이오리액터 하단의 제3폐수 처리부에 의해 피처리수를 추가로 혐기처리하고, 또한 상단이 제3폐가스 처리부에 의해 피처리수를 추가로 호기처리할 수 있다. 또한, 상기 펌핑 수단은 피처리수를 폐수 처리부로부터 수경 재배부를 통과한 제3폐가스 처리부에 도입한다.
따라서, 수경 재배부에서 재배된 식물의 뿌리에 의해 피처리수중의 질소화합물을 흡수할 수 있고, 질소화합물의 고도처리를 실현할 수 있다. 제1, 제2, 제3폐가스 처리부 및 제2, 제3폐수 처리부에 충전된 천연 재료인 목탄으로부터 피처리수에 칼륨 및 마그네슘 등의 광물 미량이 용출되므로 폐수로 식물을 재배할 수 있다.
한편으로는, 제2폐수 처리부 및 제3폐수 처리부 각각에서 목탄과 함께 보유된 칼슘 광물로부터 칼슘이 용출된다. 이같은 용출된 칼슘은 식물의 성장을 보조하는 작용을 한다.
식물은 수경재배가 가능하고 년간 시들지 않는 상록수가 좋다. 수경 재배부의 온도가 일정하게 유지되면 성장이 빠른 상록수인 베고니아를 재배할 수 있다.
베고니아 뿌리의 질소화합물에 대한 흡수능력을 이용하여 폐수의 질산성 질소 형태로 존재하는 미량의 질소 화합물을 고도로 처리할 수 있다. 앞 부분은 처리가스에 노출되어 폐가스 처리의 상태 조절이 가능하게 된다.
일 실시예에 있어서, 제3바이오리액터로부터 도입된 폐수로부터 생물막 슬러지 및 미분말을 함유한 슬러지를 분리하는 침전조; 침전조로부터 슬러지를 제1폐가스 처리부, 제2폐가스 처리부, 탈질조 및 제3폐가스 처리부 중의 적어도 하나에 반송하는 슬러지 반송 수단을 더 포함한다.
이같은 구성에 따라, 제1, 제2, 제3폐가스 처리부에서 생물막 슬러지를 이용하여 도입된 폐가스를 고도처리한다. 또한, 생물막 슬러지 및 미분말을 제1, 제2, 제3폐수 처리부에 도입하여 피처리수의 고도처리에 이용한다.
본 발명은 수질오염 방지법의 개정에 따라 질소규제가 더욱 강화되는 상황에서, 처리수 중의 질소 화합물을 대상으로 질소등을 함유한 합리적이고, 경제적이며 간결한 폐수 처리 장치를 제공할 수 있다. 본 발명은 간결한 폐수 처리 장치를 실현하기 위해, 미생물 농도를 MLSS 40,000ppm 정도의 극한까지 상승시킨다. 본 발명은 과립상 슬러지를 제조하는 것으로, 40,000mmp의 MLSS 농도를 갖는 슬러지가 만들어진다.
본 발명은 하기 단계를 포함하는 폐수 처리 방법을 제공한다.
미처리 폐수에 알코올을 혼합하고 제1바이오리액터의 혐기성 하부에 혼합물을 도입하는 단계; 혐기성 하부로부터 제1바이오리액터의 호기성 상부에 이르는 폐수를 호기처리하는 단계; 호기처리된 피처리수를 막필터를 통해 여과하여, 여과액 및 막농축액을 수득하는 단계; 여과액을 목탄 및 탄산칼슘 광물을 함유한 제2바이오리액터의 폐수 처리부에 도입하고, 여과액을 목탄 및 탄산칼슘 광물에 번식한 호기성 미생물로 호기 처리하는 단계; 막농축액을 알코올과 혼합하고, 이어서 알코올과 막농축액의 혼합물을 피처리수와 혼합하여 혐기성 하부에 도입하고 과립상 슬러지를 생성하는 단계.
일실시예에서, 폐수 처리방법은 제1바이오리액터의 혐기성 하부에 미분말을 유입하는 단계를 더 포함한다.
미분말의 존재는 과립상 슬러지의 형성을 촉진시킨다.
일실시예에서, 호기성 상부 위에 목탄 및 플라스틱제 충전물이 충전된 폐가스 처리부를 갖추고, 제2바이오리액터의 폐수 처리부로부터 배출된 폐수를 폐가스 처리부에 살포하는 단계; 폐가스 처리부의 하부에 폐가스를 도입하고, 도입된 폐가스를 폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승시키는 단계를 더 포함한다.
폐수 처리 방법은 폐수를 이용하여 폐가스까지도 효율적으로 처리할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 의해 확실히 처리된 처리수 및 처리가스를 확실히 얻을 수 있는 경제적인 폐수 처리 장치 및 폐가스를 모두 입체적으로 처리할 수 있는 신규한 폐수 처리 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 하기의 상세한 설명으로 더욱 완전히 이해될 것이며, 도면은 설명을 위한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예는 첨부 도면을 참고하여 설명한다.
[실시예 1]
제1도는 본 발명의 폐수 처리 장치의 제1실시예를 도시하는 도면이다.
제1실시예의 폐수 처리 장치는 저장조(1), 알코올/막농축액 혼합조(14), 제1바이오리액터(B1), 제2바이오리액터(B2), 탈질조(24), 제3바이오리액터(B3) 및 침전조(29)를 포함한다.
제1실시예는 질소, 계면활성제 및 착색 성분을 함유한 고농도 현상액 폐수 및 유기물을 함유한 폐가스를 처리할 수 있는 장치이다. 제1실시예는 제1바이오리액터(B1)의 하부에 혐기균 중심의 과립상 슬러지(12)가 형성된다는 점과 독특한 탈질조(24)가 구비되고, 제3바이오리액터(B3)가 수경재배부를 포함한다는 점을 특징으로 한다.
저장조(1)는 교반기를 구비한다. 저장조(1)로부터의 폐수는 저장조 펌프(2)에 의해 제1바이오리액터(B1)에 도입된다. 저장조(1)에는 반도체 공장 및 액정 공장으로부터의 고농도의 현상액 함유 폐수가 도입된다. 또한, 저장조(1)에는 알코올/막농축액 혼합조(14)로부터 특정 알코올, 막농축액 및 미분말의 혼합물이 도입된다.
도면에서, 상기 현상액 함유 폐수, 알코올, 막농축액은 각각 참조 부호 WW, AH 및 MC로 표시된다. 저장조(1)에 도입된 액은 교반기(36)에 의해 교반되고 함께 혼합된다.
알코올 AH에 있어서, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 다양한 형태의 알코올을 사용할 수 있으나, 이후 설명될 과립상 슬러지 형성의 효율성의 관점에서 메탄올이 가장 바람직하다. 미분말로서는 미분 제올라이트 및 규조토와 같은 다른 분산 물질을 사용할 수 있지만, 분말 석탄 또는 분말 목탄을 사용한다.
분말 석탄 및 분말 목탄은 색도 및 미생물의 고정화의 관점에서 가장 바람직하다.
알코올/막농축액 혼합조(14)는 교반기(36)를 포함한다. 혼합조(14)에는 막농축액으로서 제1바이오리액터(B1)의 상부(59)에 상청액이 도입된다.
제1바이오리액터(B1)는 상단의 제1반응 살수부(제1폐가스 처리부)(3) 및 하부의 침청부(제1폐수 처리부)(W)를 구비한다. 상기 제1바이오리액터(B1)는 제1반응 살수부(3) 및 상기 침청부(제1접촉순화부)(W1) 사이의 공간에 유기물 함유 폐가스(도면에 참조부호 EG로 도시함)를 도입하는 배기팬(6A)을 포함한다.
상기 제1반응 살수부(3)는 처리가스 TG를 배출하기 위해 가장 위에 배치된 배기관(26A)을 포함한다. 상단의 제1반응 살수부(3)는 목탄(4A)와 플라스틱제 충전물(5A)을 포함한다. 목탄(4A)층과 플라스틱제 충전물 층은 결자판(7A)위에 교대로 적층된다.
침청부(W1)는 호기성 상부(59) 및 혐기성 하부(60)를 포함한다. 격자판(7A)은 구체적으로는 시판되는 중내(重耐)용의 격자로부터 선정된다.
상부(호기부)(59)는 위로부터 순차적으로 막필터(9), 용재산소계(16), 막필터용 산기관(10), 염화 비닐리덴 충전물부(57A), 순환용 산기관(64), 슬러지 제거용 산기관(68)을 포함한다.
상기 막필터(9)는 좌우방향으로 소정의 간격을 두고 배치된 복수개의 막필터로 구성된다. 막필터(9)에는 막필터(9)에 인접하여 배치되고 막필터(9)에 인접한 처리수의 용재산소의 양을 측정한다. 상기막 필터용 산기관(10)은 막세정용 블로어(23)에 접속하고, 블로어(23)에 의해 공급된 공기를 토출하여 막필터(8) 표면의 퇴적물을 제거한다.
막필터(9)로서는 액중형 정밀여과막 및 한외여과막을 선정하는 것이 좋다. 액중형 정밀여과막의 대표로서는 미쯔비시 라이온 주식회사의 중공사막을 언급할 만하고, 액중형 한외여과막의 대표로서는 구보타 주식회사의 평막을 언급할 만하다. 한외여과막은 피처리수중의 모든 미립자, 세균 및 비루스 그리고 콜로이드성 영역의 용재 유기물 일부까지 제거할 수 있다. 정밀여과막은 피처리수중의 모든 미립자 및 세균 그리고 콜로이드성 영역에 용재 유기물 일부까지 제거할 수 있다.
염화 비닐리덴 충전물부(57A)는 좌우방향으로 배치된 복수개의 염화 비닐리덴 충전물(57)을 갖고, 복수개의 염화 비닐리덴 충전물(57)은 상하방향으로 소정의 간격을 두고 배치된 2개의 판 사이에 배치된다. 염화 비닐리덴 충전물부(57A)의 아래에는 슬러지 분리용의 산기관(68)이 배치되고, 산기관(68)은 블로어(69)로부터의 공기를 토출하여 염화 비닐리덴 충전물에 부착된 슬러지를 분리하는 역할을 한다.
염화 비닐리덴 충전물부(57A)에 접한 순환용의 산기관(64A)이 막세정용 블로어(23)로부터 공기를 토출하고, 이 상부(59)에 있는 처리수를 대류시키는 역할을 한다.
상부(59)는 영양제조(34)로부터 영양제 펌프(35)를 경유한 영양제를 받는다.
호기성 상부(59) 및 혐기성 하부(60) 사이에 분리벽(11)이 배치되어 있다. 분리벽(11)은 약 수평방향으로 소정 길이로 돌출된 끝이 뾰족한 형상이다. 분리벽(11)의 역할은 상부(59) 및 하부(60)사이에 처리수의 대류를 제한하고, 상부(59)의 호기성 상태 및 하부(60)의 혐기성 상태의 분리를 명확히 하는 것이다.
하부(60)는 과립상 슬러지(12)와 폐수 도입관(13)을 포함한다. 폐수 도입관(13)은 상기 저장조 펌프(2)에 접속되고, 펌프(2)로부터의 폐수를 토출하여 하부(60)에 도입하는 역할을 한다.
제2바이오리액터(B2)는 상단의 제2반응 살수부(제2폐가스 처리부)(17), 하단의 제2침청부(제2폐수 처리부 또는 접초 순환부)(21), 에어 리프트 펌프(20A)를 포함한다.
제1바이오리액터(B1)과 동일하게 제2반응 살수부(17) 및 침청부(21) 사이의 공간에 있는 유기물 함유 폐가스 EG를 도입하기 위한 배기팬(6B)을 포함한다. 제2반응 살수부(17)는 처리가스 TG를 배출하기 위한 최상부에 위치한 배기관(26B)을 포함한다.
제2반응 살수부(17)는 플라스틱제 층전물(5B)만이 살수관(18A) 위에 적층된 상부 그리고 플라스틱제 충전물(5B) 및 목탄(4B1)이 격자판(7B)위에 교대로 적층된 하부를 포함한다.
제2침청부(21)는 네트(63A)에 밀봉된 목탄(4B2) 및 탄산칼슘 광물(19A)을 포함한다.
목탄(4B2) 및 탄산칼슘 광물(19A)은 교대로 적층된다. 제2침청부(21)는 경사진 저부(21A)를 포함한다. 경사진 저부(21A)의 최하부 위에 순환용 산기관(64B)이 배치된다. 순환용 산기관(64B)은 순환용 블로어(22)에 접속되고, 블로어(22)로부터의 공기를 토출하여 제2침청부(21)의 처리수를 대류시키는 역할을 한다.
상기의 경사진 저부(21A)의 최저부로부터 약 수평으로 연재된 면의 위에는 수직 방향으로 연재된 에어 리프트 펌프(20A)가 배치된다.
에어 리프트 펌프(20A)는 수직 상방으로 연재되고, 제2침청부(21)의 천정을 통해 상단의 제2반응 살수부(17)의 상하방향의 약 중앙 보다 조금 위에 위치하고, 수평으로 휜 살수부(17)의 측벽을 관통하여 횡단한 대향벽까지 연속된다.
제2접촉 순환부(21)의 충전재로서의 목탄(4B2)은 비중이 1이상인 비장탄 목탄을 선정한다. 비장탄목탄은 침수시 다른 목탄보다 현저한 장점을 가지고, 격력한 공기하에서 폭기 노출될 때 본체가 쉽게 파손되지 않는 이점이 있다. 일반적인 목탄은 강한 폭기에 의해 목탄 본체의 일부가 파손되고, 목탄 자체가 처리수중에 포함되고 방류수질의 항목인 SS값이 상승하여 환경문제 유발하는 문제가 있다.
비장탄목탄은 용적밀도가 크고 경질이므로 쉽게 파손되거나 분쇄되지 않고 5년이상의 장기간 사용해도 문제가 없다. 제2접촉 순환부(21)에 대한 유입 부하량은 피처리수의 난분해성 계면활성제, 착색 성분 및 질소화합물의 종류, 농도, 목적하는 처리 수질에 따라 다르다.
그러나, 접촉 반응 시간이 충분하면 효과적으로 피처리수중의 미량의 계면활성제, 착색 성분 및 질소 화합물을 처리할 수 있다.
목탄(4B2) 및 탄산칼슘 광물(19A)은 망상 네트(63)로 채워진다. 망상 네트(63)는 목탄(4B2)와 탄산칼슘 광물(19A)가 충전되면 네트(63)의 재질이 특정화되지 않는다.
산 및 알칼리에 대해 화학적으로 안정한 수지 물질, 예컨대 폴리에틸렌이 좋다.
자연히, 스테인레스제 수용 바구니도 좋다.
목탄(4B2)으로서 구체적으로 선정된 비장탄 목탄은 일본에서 오랜 제조 배경을 갖는 목탄이고, 더욱 상세하게는 우바메가시(ubamegashi)라고 불리는 활엽수로부터 제조된 백탄이다. 백탄으로서, 비장탄목탄은 약 1000℃ 전후에서 탄화된 목탄으로, 고온 탄화 목탄으로 분류된다.
본 발명에서 사용되는 비장탄은 제2접촉 순환부(21) 내의 접촉 교반효율의 관점에서 직경 4 내지 6cm, 길이 5cm 이상이 바람직하다. 비장탄목탄이 어느 정도의 크기를 갖으면, 목탄이 폭기시에 조로부터 유실될 가능성이 없어 관리가 편리하다. 상기 비장탄은 비중이 1이상이므로, 수중에 침강하고 강력한 폭기에도 거의 파손되지 않는다. 즉, 비장탄목탄응 폐수의 고도 처리용 충전재로서 다른 목탄에 비해 더욱 적합하다.
제2접촉 순환부(21)의 최상부에는 약 수평으로 연재된 도관(D1)이 부착된다.
도관(D1)은 탈질조(24)에 접속된다.
탈질조(24)는 외기에 대해 거의 밀폐된다. 탈질조(24)는 염화 비닐리덴 충전물부(57B)를 포함한다. 염화 비닐리덴 충전물부(57B)는 좌우방향으로 배치된 수개의 염화 비닐리덴 충전물(57)을 포함한다. 염화 비닐리덴 충전물부는 상하에 소정의 간격을 두고 배치된 2개의 판에 접속된다. 탈질조(24)는 미리 공급된 탈질균을 포함한다.
탈질조(24)는 초기에 언급한 소정 분량의 미분말 만으로 충전된다. 탈질조(24)는 염화 비닐리덴 충전물부(57B)보다 아래의 저부에 인접한 순환용 펌프(25)가 배치되고, 펌프(25)는 저부 가까이부터 충전물부(57B)의 위에 처리수를 도입한다. 탈질조(24)는 처리수를 저부로부터 도입하기 위한 스크린판(도벽)(53)을 포함한다.
스크린판(도벽)(53)은 내벽 측면을 따라 상하로 연재된다. 스크린판(53)으로부터의 처리수는 제3반응기(B2)에 접속된 거의 수평으로 연재된 도관(D2)으로 도입된다.
제3바이오리액터(B3)는 상단의 제3반응 살수부(제3폐가스 처리부)(27) 및 수경 재배부(54), 그리고 하단의 제3침청부(제3폐수 처리부 또는 접촉 순환부)(28)를 포함한다.
제3바이오리액터(B3)는 하단의 제3침청부(28)로부터 상기 수경 재배부(54)를 경유하여 제3반응 살수부(27)로 이어지는 에어 리프트 펌프(20B)를 포함한다. 제 3 반응 살수부(27) 및 제3침청부(28)의 사이의 공간에 유기물 함유 폐가스를 도입하는 배기팬(6C)를 구비한다.
제3반응 살수부(27)에 인접한 수경 재배부(54)는 살수부(27)로부터 수평방향으로 가장 멀리 떨어진 최상부에 위치한 처리 가스TG를 배출하기 위한 배기관(26C)을 구비한다.
참조부호 S는 태양을 나타낸다.
상단의 제3반응 살수부(27)는 플라스틱제 충전물(5℃)이 적층된 상부 및 플라스틱제 충전물(5C) 및 목탄(4C)이 교대로 적층된 하부를 갖는다. 상기 플라스틱제 충전물질(5C) 및 목탄(4C)은 격자판(7C)위에 배치된다.
제3반응 살수부(27)의 상부 및 하부의 사이에 수평 방향으로 연재된 살수관(18B)이 배치된다. 살수관(18B)에는 수경 재배부(54)가 접속된다. 수경 재배부(54)는 상방으로 조금 돌출한 돌출 창상의 투명 지붕(66) 및 투명 지붕에 인접한 배기관(26C) 및 수경장치(P)를 포함한다.
수경장치(P)는 상하방향의 약 중앙정도까지 처리수로 채워지고, 처리수에서 식물(55)이 재배된다. 수경장치(P)의 상부는 제3반응 살수부(27)의 최상부와 통하여 살수부(27)의 최상부로부터 폐가스가 유입된다.
제3바이오리액터(B3) 하단의 제3침청부(28)는 망상 네트(63B)에 밀봉된 목탄(4C) 및 탄산칼슘 광물(19B)층을 포함한다. 목탄(4C)층 및 탄산칼슘 광물(19B)층은 교대로 적층된다. 제3침정부(28)는 경사진 저면(28A)을 갖는다.
경사진 저면(28A) 하단위에 순환용 산기관(64C)이 배치된다. 산기관(64C)은 순환용 블로어(22)에 접촉되고 블로어(22)로부터 공기를 토출한 침청부(28) 내의 처리수를 대류시키는 역할을 한다.
저면(28A)에 연재된 최저면의 위에는 거의 수직으로 연재된 에어 리프트 펌프(20B)가 배치된다. 에어 리프트 펌프(20B)는 제3침청부(28)의 천정을 따라 작동하고, 연재되어 수경 재배부(54)의 미로부(54a)까지 이른다. 미로부(54a)는 수경재배(P)에 인접하여 연결된다.
상기 제3바이오리액터(B3)에 인접하여 침전조(29)가 배치된다.
침전조(29)에는 제3바이오리액터(B3)의 제3침청부(접촉 순환부)(28)로 부터의 처리수가 도입된다. 침전조(29)는 침전조(29)의 상청액이 도입된 작은 피트 및 작은 피트로부터 도면에서 SN으로 표시된 상청액을 끌어올리기 위한 상청 펌프(65)를 포함한다.
상청 펌프(65)에 의해 끌어 올려진 상청액(SN)은 제1바이오리액터(B1)의 제1반응 살수부(3)로 반송된다.
침전조(29)는 세정기(30)를 포함한다.
침전조(29)의 끝이 뾰족한 저부에 축적된 슬러지가 슬러지 반송 펌프(31)에 의해 추출되고 밸브(62A)를 갖는 제1반송 파이프(T1) 및 밸브(62B)를 갖는 제2반송 파이프(T2)로 도입된다.
제1반송 파이프(T1)는 제3반응 살수부(27)의 천정에 연결되어 제3반응 살수부(27)위의 천정으로부터 처리수와 함께 슬러지를 분무시킨다. 제1반송관(T1)은 밸브(62C)를 통해 제1바이오리액터(B1)의 제1반응 살수부(3)의 천정에 연결된 분기관(32A)을 갖는다.
분기관(32A)은 제1반응 살수부(3)위에 천정으로부터 처리수와 함께 슬러지를 분무시킨다.
제2반송관(T2)은 제2바이오리액터(B2) 및 탈질조(24)를 내부적으로 연결되는 도관(D1)에 접속된다.
상기 구성의 제1예에 따라, 처리대상으로서의 현상액 함유폐수는 저장조(1)에 도입된다.
저장조(1)에는 알코올/막농축액 혼합조(14)로 부터의 혼합액이 도입된다. 저장조(1)에 도입된 폐수 및 혼합액이 교반기(36)로 교반되고, 수득된 혼합물이 저장조 펌프(2)에 의해 유출되어 제1바이오리액터(B1)의 제1침청부(W1) 저부의 폐수도입관(13)으로 도입된다.
폐수도입관(13)은 상부에 균등한 크기의 소공을 갖고, 소공으로부터 폐수를 토출하여 제1침청부(W1)의 저부로부터 상방을 향해 폐수를 균등하게 토출한다.
제1침청부(W1)의 상부에 균등한 크기의 소공을 갖고, 소공으로부터 폐수를 토출하여 제1침청부(W1)의 저부로부터 상방을 향해 폐수를 균등하게 토출한다. 제1침청부(W1)의 상부(59)의 미생물 농도는 MLSS로 약 15,000ppm 이상으로 조절하는 것이 바람직하다.
한편으로는 제1바이오리액터(B1)의 제1침청부(W1) 하부(60)의 미생물 농도는 MLSS로40,000ppm 이상이 바람직하다.
하부(60)의 미생물 농도를 예외적으로 높게 조절하여 하부(60)의 혐기성 세균을 주로 한 자기 조립화를 통해 과립상 슬러지(12)를 형성시킨다.
과립상 슬러지(12)에 의하면 유기물을 고농도로 함유한 현상액 함유 폐수를 희석시키지 않고 효과적으로 처리할 수 있다.
제1바이오리액터(B1)의 침청부(W1)의 하부(60)의 미생물 농도가 상술한 바와 같이 MLSS로 40,000ppm 이상으로 조절되면 과립상 슬러지(12)의 형성이 실현된다.
일반적으로, 혐기균 중심으로 자기 조립된 과립상 슬러지(12)의 형성을 위해서는 상당한 시간이 필요하다. 그러나, 하부(60)에는 상기 저장조(1)로부터 현상액 함유 폐수 뿐 아니라 알코올, 후술된 막농축액, 후술될 생물막 슬러지 및 미분말(58)이 도입되므로 보다 단시간에 과립상 슬러지(12)를 형성할 수 있다.
미분말(58)은 최초 탈질조(24)에 과량으로 첨가된다. 이어서, 미분말(58)은 제3침청부(28)를 경유하고, 침전조(29)에 침전된다.
침전된 슬러지 및 미분말이 슬러지 반송 펌프(31)로 흡수되고, 제1바이오리액터(B1)의 반응 살수부(3)의 상부에 살수된다. 이후 미분말(58)은 제1바이오리액터(B1) 상단의 제1반응 살수부(3) 및 제1침청부(W1) 상부(59)로 유입된다.
과잉 유출에 의해 알코올/막농축액 혼합조(14)로 유입되고, 저장조(1)로 반송된다. 저장조(1)로 유입된 미분말(58)은 교반기(36)에 의해 교반되면서, 소량의 생물막 슬러지, 현상액 함유 폐수, 알코올, 막농축액과 함께 충분히 혼합된다.
수득된 혼합물은 상술한 바와 같이 저장조 펌프(2)에 의해 폐수 도입관(13)으로부터 제1침청부(W1)의 하부(60)로 도입된다. 상술한 바와 같이 시간의 경과에 따라 알코올로부터 유래된 혐기균을 중심으로 자기 조립된 과립상 슬러지(12)가 형성된다.
과립상 슬러지(12)가 충분히 형성된 후에는 과립상 슬러지(12)핵인 생물막 슬러지 및 미분말(58)이 더 이상 필요하지 않고, 반송 슬러지 펌프(31)에 의해 제1바이오리액터(B1)로의 슬러지 반송이 정지한다. 그러나, 제1반응 살수부(3)를 위한 폐가스용 세정수가 필요하므로 상청수 펌프(65)를 작동시켜 상청액을 공급하여 목탄(4A) 및 필라스틱제 충전물(5A)을 세정한다.
제1바이오리액터(B1)의 제1침청부(W1)의 상부(59)로부터의 처리수는 리프트 펌프(8)의 흡입부에 설치된 막필터(9)에서 여과되고, 제 2 바이오리액터(B2)의 제2접촉 순환부(21)로 도입된다
분리벽(11)은 제1침청부(W1)의 상부(59)(호기성 부분) 및 제1침청부(W1)의 하부(60)(혐기성부분)을 분리하는 것이다. 분리벽(11)의 존재의 의해 하부(60)가 상부(59)의 순환수 흐름의 영향을 받지 않는다. 상부(59)의 순환수 흐름은 미생물 농도가 높은 탁류이므로, 제1실시예의 돌출된 형상의 분리벽(11)은 필요한 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.
더욱 상세하게는, 제1침청부(W1)의 치수는 폭 1m, 깊이 2m, 그리고 높이 2m이고, 분리벽(11)이 필요한 분리 기능을 수행할 수 있도록 조내에 대한 분리벽(11)의 돌출 정도는 10cm 정도여야 한다. 즉, 제1침청부(W1)의 돌출정도는 제1침청부(W1)의 크기에 따라 다소 차이가 있지만, 제1침청부(W1)의 돌출 정도는 침청부(W1)의 폭 또는 깊이의 5 내지 10%이다.
제1침청부(W1)의 상부(59)에 배치된 용재 산소계(16)는 고농도의 미생물을 함유한 상부(59)의 용재산소를 계측하고, 상부(59)의 내부가 항상 호기성을 유지할 수 있도록 막필터 세정용 블로어(23)의 작동을 제어한다.
제1침청부(W1)의 상부(59)에는 영양조(34)에 저장된 인산과 같은 인을 함유한 영양제가 영양제 펌프(35)를 경유하여 제공된다. 인산을 포함한 영양제는 제1침청부(W1) 내의 호기성 미생물의 정상 번식 및 미생물의 침강성을 유지하는 역할을 한다.
총 첨가량은 유입된 총 질소량에 대해 20% 정도가 표준이다.
상기 수치는 미생물 처리에서 얻어진 실험적 수치이다.
제1침청부(W1) 상부(59) 막 필터(9)의 하부에 배치된 염화 비닐리덴 충전물(57)에는 운송시간의 경과에 따라 각종의 미생물을 성분으로한 각종의 슬러지가 부착되어 번식한다.
염화 비닐리덴 충전물(57)은 재질이 염화 비닐리덴이다. 염화 비닐리덴 충전물(57)의 일부(61)의 구조를 제4A도 및 4B도에 도시한다. 제4A도 및 제4B도에 도시한 바와 같이, 염화 비닐리덴 충전물(57)은 방사상 윤상 개체이다.
제4B도 및 제4B도에 도시한 바와 같이. 염화 비닐리덴 충전물(57)의 중심부 코드상 개체(61b)는 두꺼운 실로부터 직조된 것이다. 이같은 개체(61b)로부터 복수의 윤상 부분(61a)이 방사상으로 연재된다. 상기의 두꺼운 실에서는 복수개의 미세공이 있어 미생물 번식에 용이한 구조를 제공한다.
염화 비닐리덴 충전물(57)은 가는 섬유로 구성되어 표면적이 크고, 미생물의 부착 번식이 용이하다. 일반적인 활성 슬러지도 상기 염화 비닐리덴 충전물(57)에 쉽게 부착된다. 상술한 바와 같이 방사상 윤상 개체인 염화 비닐리덴 충전물(57)에 슬러지가 부착됨에 따라 코드상 개체(61b)에는 용재산소가 덜 유용하게 되어 혐기 상태가 된다.
염화 비닐리덴 충전물(57)에는 유기물 및 슬러지가 부착됨에 따라 염화 비닐리덴 충전물(57)에서 혐기성 미생물의 농도가 높아져서 혐기처리를 행하기에 적합한 상태가 된다.
슬러지 제거용 산기관(68)에 접속된 슬러지 제거용 블로어(69)의 하루당 작동 시간은 20분이다. 1회당 작동 시간이 10분으로 작동 시간을 2회로 한다. 슬러지 분리용 산기관(68)으로부터 토출된 공기에 의해 염화 비닐리덴 충전물(67)에 부착된 번식한 미생물을 함유한 미생물 슬러지가 주기적으로 분리된다. 1일에 2회, 슬러지 분리용 산기관(68)에 염화 비닐리덴 충전물부(57A)를 폭기하여 염화 비닐리덴 충전물(57)의 표면에 고농도로 부착된 호기성 미생물 및 염화 비닐리덴 충전물(57)의 내부에 번식한 혐기성 미생물의 덩어리를 염화 비닐리덴 충전물(57)로부터 분리한다.
상기와 같은 폭기에 의해 염화 비닐리덴 충전물(57) 내부의 혐기성 미생물 덩어리를 제거하여 분쇄하고 미세한 혐기성 미생물을 염화 비닐리덴 충전물(57)의 내부로부터 인출하고, 인출된 미세한 혐기성 미생물은 보다 효과적으로 탈질처리하는 역할을 한다.
염화 비닐리덴 충전물(57)에 부착된 미생물 덩어리를 폭기하여 분리하고 분쇄시킬 때, 제1침청부(W1) 상부(59)의 미생물 농도가 급격히 높아진다.
농도가 높아진 미생물은 호기성 세균 뿐 아니라 혐기성 세균을 포함한다. 즉, 상부(59)의 유도부분에 포함된 다양한 호기성 미생물 및 혐기성 미생물의 혼합물에 의해 유기물 처리뿐 아니라 질산성 질소의 처리(탈질)도 행할 수 있다.
제1침청부(W1)에 있어서, 피처리수는 상부(59)로부터 알코올/막농축액 혼합물조(14)에 도입되고, 이어서 혼합조(14)로부터 저장조(1)로 도입되고, 이어서 제1침청부의 하부(60)로 도입되어 반복 순환된다. 따라서, 피처리수중의 질산성 질소가 1회 순환하여 완전히 탈질되지 않을지라도, 질산성 질소는 반복 순환으로 탈질될 수 있다.
순환용 산기관(64A)은 제1침청부(W1)의 호기성 상부(59)에 대한 순환용 산기관이다.
순환용 산기관(64A)은 막세정용 블로어(23)로부터 공급된 공기를 토출한다.
상술한 바와 같이, 막세정용 블로어(23)는 호기성 상부(59)에 배치된 용재 산소계(16)가 출력하는 신호에 의해 제어된다.
한편으로는, 상기 배수팬(6A)으로부터 유기물 함유 폐가스(EG)가 도입되고, 폐가스는 제1반응 살수부(3)로 하부로부터 유입된다. 유사하게, 제1침청부(W1)에서 생성되는 악취는 제1반응 살수부(3)로 하부로부터 유입된다.
폐가스 처리의 관점으로부터 고찰한다면, 처리될 가스로서 상기 유기물 함유 폐가스 및 제1침청부(W1) 자체로부터 발생한 악취가스의 2종류가 있다. 제1예로서, 제1침청부(W1)의 상부(59)에의 미생물 농도를 MLSS로 약 15,000ppm 이상으로 한 고농도 조건으로 운송하므로 상부(59)로부터는 다양한 정도의 악취가 발생한다.
그러나, 악취 가스의 발생량은 종래의 혐기조로부터의 악취가스 발생량에 비해 작다. 또한, 제1침청부(W1)의 상부(59)가 항상 호기상태이므로, 상부(59)로부터의 악취는 종래의 혐기조로부터의 악취만큼 고농도는 아니다. 제1침청부(W1)는 혐기성의 미생물을 이용하지만, 상부(59)를 항상 호기상태로 유지한다. 따라서, 종래에 비해 악취의 문제가 비교적 작아진다.
상기 2 종류의 피처리가스, 즉 생산 장치로부터 유래한 유기물 함유 폐가스 및 제1침청부(W1)의 상부(59)로부터의 악취가스가 제1반응 살수부(3)로 도입한다.
상기 생산 설비로부터 유래한 유기물 함유 폐가스는 생산처리에서 사용된 IPA등의 유기용제를 함유한다.
제1실시예에서는 3 개의 배기팬(6A,6B,6C)이 제1바이오리액터(B1)의 제1반응 살수부(3), 제2바이오리액터(B2)의 제2반응 살수부(18), 제3바이오리액터(B3)의 제3반응 살수부(27)에 대해 각각 제공되어 폐가스의 병렬 처리를 위한 3개소에 적용된다. 이로인해, 유기물 함유 폐가스의 처리 능력을 향상시킬 수 있다.
제1반응 살수부(3), 제2반응 살수부(17), 제3반응 살수부(27) 각각의 최상부에 반송 슬러지 펌프(31)로부터 생물막 슬러지 및 미분말(58)을 포함한 반송 슬러지가 살포된다.
미생물막 슬러지는 제3바이오리액터(B3)의 접촉 순환부(28)로부터 분리된 생물막 슬러지이다. 반송 슬러지 펌프(31)로부터의 생물막을 함유한 반송 슬러지는 제1반응 살수부(3), 제2반응 살수부(17), 제3반응 살수부(27)가 각각 함유한 목탄(4A,4B,4C) 및 플라스틱제 충전물(5A,5B,5C)에 살포된다.
이들 충전물(목탄 4A,4B,4C) 및 플라스틱제 충전물 5A,5B,5C)에는 보다 확실히 생물막이 형성되어 생물막에 의해서도 상기 폐가스가 생물학적으로 처리된다. 이와 같이, 상기 폐가스는 상기 반송 슬러지에 의해 합리적으로 처리된다.
제1반응 살수부(3)에 충전된 목탄(4A)은 활성탄 만큼은 아니지만 상기 유기물 함유 폐가스중의 유기물을 흡착할 정도의 흡착능력을 갖는다. 흡착후는 목탄(4A)내부에 번식한 미생물에 의해 유기물이 생물학적으로 처리된다. 선정된 목탄으로서는 필수적이지는 않으나 흡착능력이 우수한 흑탄이 좋다.
상술한 바와 같이, 일반적인 종래예의 유기물 함유 폐가스 처리 장치로서는 제6도는 도시한 활성흡착탑(151)을 다수(예컨대, 6개) 구비한다. 종래에는 유기물을 활성탄 흡착탑(151)에 흡착한후 흡착한 유기물을 증기로 활성탄으로부터 분리시켜 처리하는 것이 필요하다.
이같은 흡착 및 분리의 반복 단계가 필요하므로, 폐가스를 연속 처리하기 위해서는 하나의 설비당 두 개의 활성탄 흡착탑(151)을 설치하는 것이 필요하다.
이와는 달리, 본 발명의 제1예의 제1반응 살수부(3)에서의 폐가스 처리는 유기물을 흡착한후 목탄(4A) 및 플라스틱 충전물(5A)에 번식하는 미생물에 의해 유기물을 미생물학적으로 처리할수 있다. 따라서, 제1예에 의하면 종래예에 비해 고효율인 폐가스 처리를 행할 수 있다.
제1바이오리액터(B1)에서 처리된 피처리수는 이어서 리프트 펌프(8)를 경우하고, 제2바이오리액터(B2)의 제2접촉 순환부(21)에 도입된다. 제2접촉 순환부(21)에는 충전물인 목탄(4B2), 탄산칼슘 광물(19A)이 교대로 적층된다.
충전물로부터 분리된 침강하는 생물막 슬러지는 경사진 저면(21A)을 따라 하강하여 에어 리프트 펌프(20A)의 흡입구의 바로 아래에 도달한다. 제2접촉 순환부(21)에는 순환수 흐름이 존재하므로, 저면(21A)의 경사각도와 같이 10°정도가 좋다. 제3접촉 순환부(28)의 저면(28A)의 경사각도도 저면(21A)의 경사각도와 같이 10°정도가 좋다.
에어 리프트 펌프(20A)용 공기는 블로어(33)로부터 제공된다.
목탄(4B2)의 대표예로서의 비장탄, 및 탄산칼슘 광물(19A)의 대표예로서의 굴껍질 및 한수석은 모두 천연 광물이므로 염화 비닐 및 플라스틱제 충전물과 같은 인공푸의 충전물에 비해 미생물의 접착 번식 상태가 좋다. 제2접촉 순환부(21)의 충전물로서 사용된 목탄(4B2)의 대표예로서 비장탄을 선정하는 이유는 비장탄의 비중이 1 이상이어서 수중에 가라앉기 때문이다.
제2접촉 순환부(21) 내의 순환용 산기관(64B) 및 제3접촉 순환부(28) 내의 순환용 산기관(64C)로부터 토출된 공기량은 60 내지 80㎥공기/조 1㎥/ 1일의 범위로 측정되는 것이 좋다.
제2접촉 순환부(21)의 충전물인 목탄(4B2) 및 탄산칼슘 광물(19A)의 표면에 형성된 생물막은 순환용 산기관(64)으로부터 토출한 공기에 의해 제거되어 생물막 슬러지가 된다.
순환 블로어(22)를 변환기 제어한다면 보다 효율적으로 상기 충전물로부터 생물막을 제거할 수 있다.
이어서, 제2접촉 순환부(21) 저부의 생물막 슬러지를 포함한 순환수는 에어 리프트 펌프(20A)에 의해 끌어 올려지고 살수관(18)으로부터 상단의 제2반응 살수부(17)로 살수된다. 이와 같이 분리된 생물막으로부터의 생물막 슬러지가 살수관(18A)으로부터 살포되고, 일부의 생물막 슬러지는 제2반응 살수부(17)에 충전된 목탄(4B1) 및 플라스틱제 충전물질(5B)에 부착되어 번식한다.
번식한 생물막 슬러지가 배기팬(6B)로부터 도입된 유기물 함유 폐가스 EG를 미생물처리한다. 폐가스가 충전물(4B1, 5B)의 표면에 번식형성된 생물막과 접촉하고 생물학적으로 처리된다. 동시에 폐가스가 목탄 충전물(4B1)에 의해 흡착처리된다.
살수 작용의 결과로, 생물막 슬러지의 일부는 충분히 산소를 제공받으면서 하강하여 제2접촉 순환부(21)에 반송되어 피처리수의 처리에 사용된다. 제2접촉 순환부(21)에서는, 순환용 산기관(64B)으로부터 토출한 공기에 의해 상승수 흐름이 생기고, 상승수 흐름에 의해 조내부가 항상 적정하게 교반된다.
현상액 함유 폐수는 레지스트 성분을 함유하고 있으므로 색도가 4,000°정도이다. 제2접촉 순환부(21)에 있어서, 제1처리 단계로서, 폐수중의 착색 성분은 목탄(4B2)에 흡착된다. 목탄(4B2)은 각종의 번식하는 미생물을 갖는다. 착색 성분에 의해 흡착된후, 목탄(4B2)은 미생물에 의해 착색 성분을 생물학적으로 처리하는 작용을 한다. 목탄(4B2)은 먼저 물리학적인 흡착처리를 시행하고, 이어서 미생물 처리를 행하므로 생물 활성 목탄이라고 칭해질 수 있다. 한편, 탄산칼슘 광물(19A)은 피처리수의 질소 화합물을 9생물학적으로 산화시켜 아질산성 질소 및/또는 질산성 질소가 생성된다.
이 결과, 탄산칼슘 광물(19A)는 피처리수의 액성이 산성쪽으로 기울어지는 것을 막아 중화 기능을 행한다.
이어서, 피처리수는 제2접촉 순환부(21)로부터 도관(D1)으로 유입한다. 도관(D1)으로부터 탈질조(24)에 중력에 의한 자연류 흐름 방식으로 도입된다. 탈질조(24)에는 피처리수가 주로 질산성 질소가 질소로 환원되어 피처리수가 탈질되는 식으로 처리된다.
탈질조(24)는 염화 비닐리덴 충전물(57)을 포함한다. 염화 비닐리덴 충전물(57)은 탈질조(24)의 조내 전체에 가능한한 균등하게 분포된다. 이같은 결과로, 탈질균을 탈질조(24)내에서 고농도로 유지할 수 있다.
염화 비닐리덴 충전물(57)의 충전후에는 탈질조(24)에 조용량의 5% 정도의 미분말(58)을 투입하여 모든 미분말(58)이 염화 비닐리덴 충전물(57)에 부착되도록 한다. 미분말(58)의 표면적이 크므로, 탈질균은 미분말(58)에 안정적으로 고정된다.
미분말(58)은 염화 비닐리덴 충전물(57)에 부착되기 쉬우므로 결과적으로 탈질균은 탈질조(24)내에 전체적으로 고농도의 상태로 유지된다. 탈질조(24)가 염화 비닐리덴 충전물(57B)만을 갖고 미분말(58)을 갖지 않은 경우에도, 염화 비닐리덴 충전물(57)에 탈질균을 일정 정도로 고정화할 수 있다.
염화 비닐리덴 충전물(57B)은 재질이 염화 비닐리덴이고, 형상은 방사상 윤상 개체이다. 염화 비닐리덴 충전물(57B)은 미세한 섬유로 구성되므로 통상의 슬러지와 같은 미생물 슬러지의 부착 및 번식에 양호한 큰 표면적을 갖는다.
그러나, 탈질균은 미세하고, 미생물층이 매우 얇으므로, 통상의 활성 슬러지와 같은 펌프 모양으로 존재하기 어렵다. 따라서, 탈진균을 미분말(58)과 함께 염화 비닐리덴 충전물(57)로 도입하여 염화 비닐리덴 충전물(57)에 안정적으로 고정화시킨다.
즉, 미분말은 탈질균의 고정화 운반체로서 작용한다. 미분말이 염화 비닐리덴 충전물(57B)에 부착될수록, 코드형 개체(61b)(제4A도, 제4B도 참조)의 내부로 침투하는 용재 산소가 적어져서 결과적으로 코드형 개체(61b)의 내부가 완전히 혐기상태가 된다.
즉, 개체(61b)의 내부에는 질산성 질소를 처리하는 탈질균이 보다 효과적으로 번식한다.
따라서, 방사상 윤상 개체에 미분말(58)이 부착될수록, 탈질균의 미생물 농도가 높아지게 된다.
탈질조(24)에 설치된 순환용 펌프(25)는 조내의 피처리수를 순환시키는 작용을 갖는다.
순환용 펌프(25)대신에 통상의 교반기 및 수증 교반기를 사용할 수 있다. 조내의 피처리수를 미분말(580에 고정화시키는 탈질균에 충분히 접촉시킬 필요가 있다. 탈질조(24)는 유입배관과 유출배관(도관D1) 부분을 제외하고는 구조적으로 밀폐조이다.
이같은 이유는 탈질조(24)가 열린조이면 공기중의 질소가 조내에 용해되어 산소 부재시에 진행하는 환원 작용이 진행되지 않기 때문이다. 수소 주개인 알코올이 탈질조(24)에 첨가된다(도시하지 않음). 알코올로서는 메탄올(메틸 알코올)을 쓰는 것이 일반적이나, 반도체 공장 및 액정 공정에서부터 발생하는 폐IPA, 폐물질을 사용하여도 문제가 없다.
본 예에서는, 폐LPA를 사용한다. 알코올의 표준 첨가량은 탈질조(24)로 유입되는 피처리수 중의 총질소량의 약 3배일 수 있으나, 이것은 절대 조건은 아니다. 즉, 첨가의 최적량은 폐IPA량을 포함하여 실험에 의해 결정된다.
탈질조(24)에서 탈질되는 피처리수는 COD값을 증가시키는 수소 주개인 알코올을 함유한다.
이어서, 탈질조(24)로부터의 처리수는 도관(D2)을 경우하여 제3바이오리액터(B3)의 접촉 순환부(28)로 도입된다. 제3바이오리액터(B3)의 목적은 탈질조(24)에서 알코올 첨가의 결과로 증가하는 COD(화학적 산소 요구량)을 효과적으로 감소시키고 착색 성분을 더욱 확실히 처리하는 것이다. 즉, 제3접촉 순환부(28) 및 제3반응 살수부(27)의 연합 작용을 통해 탈질조(24)에서 알코올 첨가로 기인하는 과잉 알코올 처리(즉, COD처리), 착색 성분의 흡착 및 흡착 후의 착색 성분의 미생물 처리를 실행한다.
제3접촉 순환부(28) 위의 제3반응 살수부(27)에는 제3접촉 순환부(28)로 부터의 순환수가 에어 리프트 펌프(20B)에 의해 살수관(18B)을 통해 살수된다.
제3반응 살수부(28)에는 목탄(4C) 및 플라스틱제 충전물(5C)이 충전된다. 피처리수가 순환함에 따라 그리고 시간 경과에 따라 목탄(4C) 및 플라스틱제 충전물(5C)위에 생물막이 형성된다.
생물막은 폐수 및 폐가스 처리에 우수한 효과를 나타낸다.
제2, 제3접촉 순환부(21,28) 각조의 탄산칼슘 충전물(19A,19B)로서는 굴껍질이 선정된다.
산호, 한수석 및 대리석도 좋다. 그러나, 굴껍질이 가장 경제적이다. 굴껍질을 선정할 경우, 굴껍질이 1년 정도 육상에서 방치되어 악취가 전혀 없어지는 것이 중요하다. 굴껍질의 표면은 미생물이 번식하여 생물막이 쉽게 형성되도록 한다.
따라서, 순환용 산기관(64C)에 의해 피처리수가 접촉 순환부(28)를 순환하므로, 굴껍질 표면의 생물막에 의해 피처리수가 생물학적으로 여과된다. 따라서, 본 실시예에 따르면 종래에 요구되어온 제5도의 급속 여과탑(109)이 불필요하게 된다. 따라서, 수조의 수를 감소시킨다.
배기팬(6C)에 의해 하부로부터 제3반응 살수부(27)로 폐가스 EG를 도입한다.
폐가스는 제3반응 살수부(27)에서 생물막에 의해 생물학적으로 처리되고 석탄(4C)에 의한 흡착을 통해 물리학적으로 처리된다.
제3접촉 순환부(28)로부터의 피처리수는 에어 리프트 펌프(20B)에 의해 상승하여 제3반응 살수부(27)에 인접한 수경 재배부(54)로 도입된다. 수경 재배부(54)에서, 수경 재배에 적합하고 년간 죽지 안흔 상록 식물 등의 식물(55)이 재배된다. 관상 식물로 공지된 베고니아는 이같은 식물의 예이다. 베고니아의 뿌리(55B)는 목탄 및 탄산칼슘 광물로부터 용출된 미량의 광물 및 질산성 질소 등의 질소 화합물을 섭취하여 성장한다.
수경 재배부(54)에 도입된 피처리수는 함유한 질소 화합물이 식물(55)에 의해 고도로 처리된다. 한편, 상기 제3반응 살수부(27)로부터의 폐가스 처리된 처리 가스가 수경 재배부(54) 위의 온실부(56)으로 도입된다.
처리가스는 열을 보유하므로, 온실부(56)내부를 보온하고, 17내지 27℃를 유지한다. 식물(55)은 년간 성장할 수 있다. 반응 살수부(27)로부터의 처리가스 농도에 이변이 계속되는 경우, 녹색 잎(55A)이 변색한다. 식물(55)의 상태를 관찰하여 처리가스의 상태를 조절할 수 있다.
선정된 식물(55)로서, 베고니아 이외의 야채 및 수목도 좋다. 요약하면, 수경 재배에 적합하고 잎이 처리 가스를 조절할 수 있다면 각종의 식물이 사용가능하다.
제3접촉 순환부(28)의 저부에 설치되어 있는 순환용 산기관(64C)은 순환용 산기관(64C)이 순환용 산기관(64)로부터 토출하는 공기량을 강약으로 제어하는 전술한 충전물(4C,19B)로부터 생물막을 분리시킨다.
상기 공기량은 구체적으로는 순환용 블로어(22)의 변환기 제어를 통해 조절 가능하다. 분리된 생물막은 아래로 경사진 저부(28A)를 따라 에어 리프트 펌프(20)를 향해 하강하고, 에어 리프트 펌프(20)에 의해 제3반응 살수부로 용이하게 도입된다.
저부(28A)의 경사각도는 제2접촉 순환부(21)와 동일하게 10°정도가 좋다.
이어서, 제3바이오리액터(B3)의 제3접촉 순환부(28) 및 제3반응 살수부(27)에 의해 입체적으로 처리된 피처리수는 침전조(29)에 도입된다.
침전조(29)에는 피처리수에 포함된 생물막 슬러지 및 미분말(59) 등의 고형물이 침전하고 피처리수는 고액분리된다.
침전조(29)의 내부에 제공된 스크레이퍼(30)는 상기 침전물을 수집하여 최저부로 도입하고, 침전물은 최저부로부터의 슬러지 반송 펌프(31)로 흡수된다. 슬러지 반송 펌프(31)에 의해 흡수된 침전물(침전조(29)에 침강한 미생물 슬러지 및 미분말(58))은 제1반송관(T1)을 통과하여 상기 제3반응 살수부(27)의 천정으로부터 살수부(27)의 내부에 살포된다. 상기 침전물은 제1반송관(T1)으로부터 지분된 반송관(32A)을 통과하여 상기 제1, 제2반응 살수부(3,17)의 천정으로부터 살수부(3,17)의 내부로 살포된다.
상기 침전물은 제2반송관(T2)을 통과하여 도관(D1)으로 도입되고 탈질조(24)로 도입된다.
이와 같이, 슬러지 반송 펌프(31)에 의해 흡수된 반송 슬러지 및 미분말(58)은 제1반응 살수부(3), 제2반응 살수부(17), 제3반응 살수부(27) 및 탈질조(24)로 반송되고, 폐가스 처리 및 탈질처리에 사용된다.
상기 반송물은 각 반응 살수부(3,17,27)에서 산소를 제공받고 이어서 침청부(W1) 및 접촉 순환부(21,28)로 반송되어 폐수 처리에 다시 사용된다.
이와 같이, 초기의 현상액 함유 폐수는 저장조(1)로부터 침전조(29)까지의 과정에서 크게 4단계(즉, 제1바이오리액터(B1)에 의한 처리, 제2바이오리액터(B2)에 의한 처리, 탈질조(24)에 의한 처리 및 제3바이오리액터(B3)에 의한 처리)로 처리된다.
즉, 최후의 침전조(29)에 침전한 생물막 슬러지의 양은 매우 작다. 따라서, 탈질조(24)내로 도입된 미분말을 사용할 필요가 있다.
침전물은 소량의 생물막 슬러지 및 대부분의 미분말을 포함한다. 슬러지 반송 펌프(31)에 의해 제1반응 살수부(3), 제2반응 살수부(17), 제3반응 살수부(27) 및 탈질조(24)에 각각 도입된다. 제1반응 살수부(3)로의 침전물 도입량, 제2반응 살수부(17)로의 침전물 도입량, 제3반응 살수부(27)로의 침전물 도입량은 각 반응 살수부의 유기물 함유 폐가스량 및 폐가스의 농도에 따라 결정된다.
폐수중에 생물학적으로 처리된 생물막 슬러지 및 미분말(58)은 폐가스 중의 유기물에 대해서는 생물반응 뿐 아니라 물리학적인 유기물의 흡착작용도 나타낸다. 이후, 상기 생물막 슬러지 및 미분말(58)은 제2, 제3접촉 순환부로 낙하하고, 폐수중의 미생물에 의해 처리된다.
한편으로는, 제1반을 살수부(3)에 도입된 생물막 슬러지 및 미분말(58)은 폐가스 중의 유기물을 흡착처리하고, 살수에 의해 낙하되어 제1침청부(W1)에 도달한다.
흡착된 유기물은 상부(59)에서 호기적으로 처리된다.
제1침청부(W1) 상부의 막필터(9)에 의해 여과된 생물막 슬러지 및 미분말은 막농축액과 동일하고 유출에 의해 알코올/막농축액 혼합조(14)로 도입된다. 생물막 슬러지 및 미분말(58)상에서 번식한 호기성 미생물은 알코올의 살균 작용에 의해 사멸한다.
즉, 이후의 혐기성 미생물의 생성을 개시할 수 있다. 알코올 중에 비교적 살균성이 강한 것으로 메탄올과 에탈올이 있다. 이후에, 생물막 슬러지 및 미분말(58)이 저장조(1)로 도입된다. 이어서, 제1바이오리액터(B1)의 제1침청부(W1)로 유입되어 혐기균 중심의 과립상 슬러지의 핵이된다.
미분말(58)의 입자 크기는 1mm 이하여야 한다. 미분말(58)의 입자 크기가 너무 크면, 분말이 쉽게 침전되고, 염화 비닐리덴 침전물에의 분말의 부착이 어려워진다.
탈질조(24) 내의 생물막 슬러지 및 미분말(58)의 유입이 항상 필요하지는 않으므로 유입량은 다소 작게 설정된다. 이같은 이유로, 탈질조(24)로의 반송관(T2) 및 도관(32B)을 각 반응 살수부에의 폐가스 처리용 반송관(T1) 및 지관(32A)과 별개로 배치한다.
따라서, 탈질조(24)의 염화 비닐리덴 충전물(57)에 고정화된 미분말(58)량이 감소할 때 도관(T2,32)으로부터의 반송을 위해 밸브(62B)를 연다. 이 경우, 소량의 생물막 슬러지도 동시에 반송되지만, 결과적으로는 탈질균은 생물막 슬러지에도 고정되고, 탈질균이 고정된 생물막 슬러지는 염화 비닐리덴 충전물(57)에 부착한다.
따라서, 정확하게는 탈질조(24)에 있어서 탈질균이 소량의 생물막 슬러지 및 대부분의 미분말(58)에 고정된다.
[실시예 2]
이어서, 제2도를 참조하여 본 발명의 폐수 처리 장치의 제2실시예를 설명한다.
제2실시예는 제1실시예의 제1바이오리액터(B1)의 침청부 대신에 제2도에서 도시하는 바와 같이 침청부(W1Z)를 포함한다는 점에서만 제1실시예와 다르다. 따라서, 제2실시예는 제1실시예와 다른 점만을 중점적으로 설명한다.
제2실시예의 침청부(W1Z)의 상부(59Z)는 제1실시예의 침청부(W1)보다 공간이 좁고 염화 비닐리덴 충전부(57A)를 가지지 않는다. 대신, 제2실시예의 침청부(W1Z)는 제1실시예의 하부(60) 보다도 넓은 하부(60G)를 갖고, 하부(60G)는 하부(60)보다는 많은 과립상 슬러지(12Z)을 포함한다.
따라서, 제2실시예에 의하면, 과립상 슬러지(12Z) 다량을 사용하여 제1실시예에 비해 폐수중의 유기물을 보다 확실히 혐기적으로 소화할 수 있다.
제2도의 제2실시예에 따르면, 제1바이오리액터(B1)에 염화 비닐리덴 충전물이 충전되지 않으므로 과립상 슬러지 다량을 이용할 수 있다. 따라서, 현상액 함유 폐수의 총 질소 농도가 600ppm 이상인 경우도 최종처리수에의 총 질소 농도를 20ppm 이하로 할 수 있다.
현상액 함유폐수의 색도가 4,000°이상인 경우에도 최종 처리수에의 색도를 5°이하로 할수 있다. 제2실시예에서, 제1바이오리액터 일부(B1) 내의 상부(호기부)(59Z)의 용적이 제1도의 제1실시예에 비해 작고, 상부(59Z)에 염화 비닐리덴 충전물이 충전된다는 점에서 제1실시예와 다르다. 즉, 제2실시예는 제1바이오리액터에서의 혐기처리에 의한 유기물의 소화처리에 강조점이 있는 반면, 제1실시예는 질소 화합물이 호기적으로 질산성 질소로 산화되는 제1바이오리액터(B1)에서의 호기처리에 강조점이 있다.
[실시예 3]
제3도를 참조하여 본 발명의 폐수 처리 장치의 제3실시예를 설명한다. 제3실시예는 제2도에 도시한 제2실시예로부터 탈질조(24), 제3바이오리액터(B3), 제1바이오리액터(B1)의 제1반응 살수부(3), 제2바이오리액터(B2)의 제2반응 살수부(17)가 제거된다.
따라서, 제3실시예는 제2실시예와 달리 폐가스 처리 기능을 특징으로 하지 않는다.
더욱이, 제3실시예는 탈질조(24), 제3바이오리액터(B3)를 갖지 않으므로 질소 화합물의 고도 처리의 관점에서 상기 제2실시예에 비해 열등하다. 그러나, 제3실시예에 있어서도 고농도 유기폐수인 현상액 함유 폐수가 제1침청부(W1Z)의 하부(60G)로 유입되고, 하부(혐기부)(60G)에서는 혐기균 중심의 과립상 슬러지(12Z)에 번식하는 고농도 혐기성 미생물에 의해 주로 유기물이 혐기성 상태로 효과적으로 소화처리된다.
이어서, 피처리수는 상승한 제1침청부(W1Z)의 상부(59Z)에 번식하는 호기성 미생물에 의해 현상액 함유 폐수 중의 유기물이 생물학적으로 처리된다. 또한, 상부(59Z)에서는 호기성 미생물에 의해 유기물을 처리할 수 있다. 특히, 질소화합물(TMAH, 암모니아성 질소 및 아질산성 질소등)을 산화처리할 수 있다. 그리고, 질소화합물의 산화처리후 발생하는 질산성 질소가 제1침청부(W1Z) 및 알코올/막농축액 혼합조(14), 저장조(1)로 구성된 계내를 순환하는 동안 피처리수를 목적한 수질까지 완전히 탈질할 수 있다. 제1침청부 (W1Z)에 의해 유기물이 처리된 피처리수는 제2접촉 순환부(21)에 도입되고 목탄 (4B2)의 유기물 흡착 능력에 의해 유기물의 흡착된다. 흡착된 유기물은 목탄(4B2)에 번식하는 미생물에 의해 생물학적으로 처리된다. 구체적으로 목탄(4b2)의 표면, 뿐만 아니라 목탄 배부에는 다종의 미생물이 번식하여 생물막층이 형성되므로 미량의 TMAH, BOD, SS, 난 분해성의 계면활성제 및 착색성분(측정항목으로서는 색도)이 처리된다. 한편으로는, 생물 독성 있는 미생물의 암모니아성 질소, 아질산성 질소는 편리하게 산화 처리되어 무해한 질산성 질소가 되기까지 처리가 진행된다. 제2접촉 순환부(21)가 목탄(4B2)을 포함하므로, 목탄(4B2)의 착색 성분 흡착 능력을 유용하게 활용하여 현상액 함유 패수와 같이 색도가 원 폐수 상태로 4500°이하의 착색 성분을 갖는 폐수의 착색 성분을 경제적으로 처리할 수 있다. 이와 같이, 제3실시예에 의하면 고농도 유기 알카라인 현상액 함유 폐수를 희석하지 않고, 약품을 사용하지 않고, 초과 슬러지 없이 경제적으로 유리한 조건에서 처리할 수 있는 간결한 폐수 처리 장치를 제공할 수 있다.
제3실시예에 따르면, 제1첨청부(W1Z) 상부(59Z)의 막농축액에 포함된 호기성 미생물을 알코올/막농축액 함유조(14)에 의해 알코올의 살균성하에서 사멸시키고, 이후의 혐기성 미생물의 생성 및 번식이 진행된다. 본 실시예에 따르면, 수소 주개인 알코올 및 분자량 30000이상의 용해성 유기물, 콜로이드성 유기물 및 핵으로 작용할 수 있는 생물막 슬러지 및 미분말을 혼합하여 저장조(1)로 유입한다. 따라서, 저장조(1)에서 혼합 교반 후의 현상액 함유폐수는 형상이 이전과는 화학적으로도 물리학적으로도 다른 폐수로 변화한다. 따라서, 제1첨청부(W1Z)의 하부(60)에는 혐기균 중심의 과립상 슬러지가 형성되기 쉬운 효과가 있다.
제3실시예에서, 제1첨청부(W1Z)의 하부(60G)가 혐기균 중심의 과립상 슬러지(12Z)를 갖는 혐기부로 되므로, 고농도 현상액 함유 폐수를 회석하지 않고, 약품처리하지 않고, 과량의 슬러지를 형성하지 않으면서 탈질될 때까지 처리를 진행할 수 있다. 상부(59Z)에 막필터(9)가 설치되므로, 수질을 안정적으로 유지할 수 있고 간결한 처리 장치를 제공할 수 있다.
제3A도는 제3도의 장치의 변형예를 도시한다. 이같은 변형에서 생물막 슬러지 미분할(58)을 포함한 슬러지를 펌프(31) 및 반송관(T3)에 의해 침전조(29)로부터 제1첨청부(W1Z)로 반송하기 위해 고안되었다. 이같은 변형예는 미분말(58)이 최조에 혼합조(14)로 첨가된다. 그러나, 미분말(58)은 어느 하나의 조로 첨가될 수 있다.
[실험예]
제1도에 도시한 상기 제1실험예에 의해 처리한 처리수의 수질, 처리 가스 농도에 대한 실험을 제5도에 도시한 종래예에 의해 처리한 처리수의 수질에 대한 실험과 비교하여 설명한다.
실험에서는, 상기 제1실시예의 제1첨청부(W1)의 용량을 1.3m3로 한다. 제2접촉 순환부(21)의 용량을 0.6m3로 한다. 탈질조(24)의 용량을 0.4m3로 한다. 제3접촉 순환부(28)의 용량을 0.3m3로 한다. 침전조(29)의 용량을 0.1m3로 한다. 제1반응 살수부(3)의 용량을 0.6m3로 한다. 제2반응 살수부(17)의 용량을 0.3m3로 한다. 제3반응 살수부(27)의 용량을 0.15m3로 한다. 수경재배부(54)를 0.5m3로 한다. 수경재배부(54)의 상부의 투명 지붕(66)은 태양광을 투과한 아크릴제 투명판으로 구성된다.
한편으로는, 상기 제5도의 종래의 실험 장치를 감소된 크기로 구성하였다. 실험장치에 의한 폐수 처리 흐름의 허리 수질을 수질 데이타에 의해 확인하였다. 실시예의 실험설치에 의한 처리수의 테이타, 상기 종래예에 의한 처리수의 데이타를 비교하였다. 상기 실시예에 의한 실험은 약 3개월간의 시운전을 행한 후에 데이터를 수집하였다. 전술한 바와 같이, 제1바이오리액터(B1)의 침청부(W1)에 현상액 함유 폐수를 도입하고, 약 3개월 간의 시운전을 실시한 처리수의 수질이 안정했다. 제2접촉 순환부(21) 및 제3접촉 순화부(28)에 충전된 비장탄으로서는 1000 전후에서 탄화한 것을 사용한다. 탄산칼슘 광물인 굴껍질으로서는 육상에서 1년 방치 되고 거의 악취가 없는 코바(미에현, 일본국)산 굴껍질을 상용하였다. 시운전 당초부터 생활계의 잉여 슬러지를 투입하였고, 제1바이오리액터(B1)의 침청부(W1)내의 과립상 슬러지가 형성되기 시작하였다. 제2접촉 순환부(21)의 비장탄 및 굴껍질에 는 초기에는 변화가 관찰되지 않으나, 제2접촉 순환부 (21)의 비장탄 및 굴껍질에는 초기에는 변화가 관찰되지 않으나, 한달 이상의 시간이 경과한후 비록 미량이지만 생물막과 같은 것이 표면에 생성된다. 생물막은 회전 단판 방식 또는 침청 바이오 필터 바식의 일반적 폐수 처리에서 쓰이는 생물막 만큼 두껍지 않으나 목탄 또는 껍질의 독특하고 얇은 생물막 이었다.
시운전 종료후, 저장조(1)에 유입한 현상액 함유 폐수의 수질, 처리후의 수질(침전조(29) 출구의 수질)을 3일간 측정하였다. 측정 데이터를 요약한 결과를 하기에 실는다. 유기물 함유 폐가스에 대해서도 측정하였다. 입구 및 출구에서의 유기물 함유 폐가스의 농도 측정할 때는 폐수 처리용의 블로어 공기에 의한 영향이 없는 상태였다.
*1 (수처리 공업에서는 최대치를 표시하고 이하를 붙여서 표기하는 것이 일반적이다.)
*2 TOC는 총 유기 탄소(total organic carbon)이다.
상기 실험 결과로부터 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수처리 장치의 침전조(29)의 출구에서의 수질은 THMA 99% 이상이 제거되는 정도로 만족스러웠다.
BOD는 99% 이상으로 저하되었다. 총 질소는 95% 이상 제거되었다. 계면활성제는 95%이상 저하되었다. 색도는 99% 이상으로 저하되었다. 즉, 종래의 처리 장치와 동등한 수질을 얻었다.
폐가스에 대해 하기와 같이 측정하였다.
제1, 제2및 제3반응 살수부 입구에서의 폐가스 농도
이소프로필 알코올의 농도(폐가스) 3ppm 이하
제1, 제2및 제3반응 살수부 출구에서의 폐가스 농도
이소프로필 알코올의 농도(폐가스) 1ppm이하
상기 결과로부터 명백해지는 바와 같이, 제1, 제2및 제3반응 살수부 출구에서의 폐가스 농도는 입구 농도보다 60% 이상으로 저하된다.
상기 실혐예로부터 명백해지는 바와 같이, 질소, 착색 성분 및 계면활성제를 포함한 현상액 함유 폐수가 확실히 처리되었다.
IPA와 같은 유기 용제를 함유한 폐가스에 의해서도 확실히 처리되었다. 즉, 본 발명의 상기 실시예에 의하면, 종래의 방법 보다도 단순하고 경제적으로 폐가스 및 폐수를 동시에 처리할 수 있다.
상술한 본 발명은 다양하게 변형될 수 있다. 이같은 변형은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으며 본 분야의 숙련자에게 명백한 모든 변형이 하기 청구범위 내에 포함된다.

Claims (12)

  1. 교반 수단을 갖는 피처리 폐수가 도입되는 저장조; 저장조로부터 유입된 폐수를 혐기적으로 처리하기 위한 혐기부와 상기 혐기부에서 처리된 폐수를 호기적으로 처리하기 위한 호기부를 갖는 제1폐수 처리부를 갖고, 상기 호기부가 막필터를 갖고 막필터를 통과한 폐수를 배출하는 제1바이오리액터; 제1바이오리액터 호기부의 막필터에 의해 생성된 막농축액, 알코올 및 미분말을 도입하여 혼합하고, 그 혼합물을 상기 저장조에 공급하는 혼합조; 목탄과 탄산칼슘 광물을 갖고, 제1바이오리액터로부터 유입된 폐수를 호기적으로 처리하기 위한 제2폐수 처리부를 구비한 제2바이오리액터; 및 폐수를 상기 저장조로부터 제1바이오리액터를 거쳐 제2바이오리액터에 도입하는 수단을 포함하는 폐수 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제2바이오리액터로부터 배출된 생물막 슬러지 및 미분말 함유 폐수를 제1바이오리액터로 반송하는 수단을 더 포함하는 폐수 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 제1바이오리액터의 호기부는 막필터 하부에 염화 비닐리덴 충전물을 더 포함하는 폐수 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 막필터가 한외여과막 또는 정밀여과막 중의 어느 하나로 구성된 폐수 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 호기부의 상부에 배치되고, 목탄 및 플라스틱제 충전물로 채워진 폐가스를 처리하기 위한 폐가스 처리부; 폐가스가 상기 제1폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물질을 통과하여 상승하도록 제1폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하기 위한 수단; 제2바이오리액터로부터 배출된 폐수를 제1바이오리액터로 반송하는 수단; 살포된 폐수가 목탄 및 플라스틱제 충전물과 접촉하면서 아래로 통과하여 호기부로 떨어지기 전에 반송폐수를 제1폐가스 처리부내의 목탄 및 플라스틱 충전물에 살포하는 수단으로 이루어진 제1바이오리액터를 포함하는 폐수 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제2폐수 처리부의 상부에 위치하고, 목탄 및 플라스틱제 충전물질로 채워진 폐가스를 처리하기 위한 제2폐가스 처리부; 폐가스가 제2폐가스 처리부의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승하도록 제2폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하는 수단; 살포된 폐수가 목탄 및 플라스틱제 충전물과 접촉하면서 아래로 통과하여 제2폐수처리부로 떨어지기전에 제2폐수 처리부로부터 나온 폐수를 제2폐가스 처리부내의 목탄 및 플라스틱제 충전물에 살포하는 수단으로 이루어진 제2바이오리액터를 포함하는 폐수 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 탈질균, 미분말, 염화 비닐리덴 충전물을 갖고, 제2바이오리액터로부터 도입된 폐수를 탈질하기 위한 탈질조 및 염화 비닐리덴 충전물을 통과하도록 탈질조 내의 폐수를 순환시키는 순환수단을 더 포함하는 폐수 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 목탄 및 플라스틱제 충전물을 함유하고, 탈질조로부터 유입된 폐수를 처리하는 제3폐수 처리부; 제3폐수 처리부의 상부에 위치한 제3폐가스 처리부; 폐가스가 상기 제3폐가스 처리부의 상기 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승하도록 제3폐가스 처리부의 하부에 폐가스를 도입하는 수단; 제3폐수 처리부로부터 공급된 폐수에 식물이 수경 재배되는 제3폐가스 처리부에 인접한 수경 재배부; 그리고 제3폐수 처리부로부터 수경 재배부로 폐수를 끌어올리는 펌핑 수단으로 구성된 제3바이오리액터를 구비하고, 제3폐가스 처리부의 목탄 플라스틱제 충전물을 통과한 폐가스가 수경재배부로 유입되어 식물의 잎과 접촉하고, 수경재배부가 제3폐가스 처리부로 폐수를 배출하는 폐수 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 하기 수단을 더 포함하는 폐수 처리 장치; 생물막 슬러지 및 상기 미분말을 함유한 슬러지를 제3바이오리액터로부터 도입된 폐수로부터 분리하는 침전조; 침전조로부터 슬러지를 제1폐가스 처리부, 제2폐가스 처리부, 탈질조 및 제3폐가스 처리부 중의 적어도 하나로 반송하는 슬러지 반송 수단.
  10. 미처리 폐수에 알코올을 혼합하고 그 혼합물을 제1바이오리액터의 혐기성 하부에 도입하는 단계; 혐기성 하부로부터 제1바이오리액터의 호기성 상부에 이르는 폐수를 호기처리하는 단계; 호기처리된 폐수를 막필터를 통해 여과하여 여과액 및 막농축액 수득하는 단계;목탄 및 탄산칼슘 광물을 함유한 제2바이오리액터의 폐수 처리부에 여과액을 도입하고, 여과액을 목탄 및 탄산칼슘 광물에 번식한 호기성 미생물로 호기 처리하는 단계; 막농축액을 알코올과 혼합한 후, 알코올과 막농축액의 혼합물을 피처리 폐수와 혼합한 다음 혐기성 하부에 도입하여 과립상 슬러지를 형성하는 단계를 포함하는 폐수 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제1바이오리액터의 혐기성 하부에 미분말을 도입하는 단계를 더 포함하는 폐수 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서, 호기성 상부 위에 목탄 및 플라스틱제 충전물로 충전물로 충전된 폐가스 처리부를 갖추고, 하기 단계를 더 포함하는 폐수 처리 방법; 제2바이오리액터의 폐수 처리부로부터 배출된 폐수를 폐가스 처리부 내의 목탄 및 플라스틱제 충전물에 살포하는 단계; 및 폐가스 처리부의 하부로 폐가스를 도입하여 그 폐가스를 폐가스 처리부 내의 목탄 및 플라스틱제 충전물을 통과하여 상승시키는 단계.
KR1019960038547A 1995-09-06 1996-09-06 과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법 KR0175229B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP95-229144 1995-09-06
JP22914495A JP3302227B2 (ja) 1995-09-06 1995-09-06 排水処理装置および排水処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970015487A KR970015487A (ko) 1997-04-28
KR0175229B1 true KR0175229B1 (ko) 1999-02-01

Family

ID=16887463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960038547A KR0175229B1 (ko) 1995-09-06 1996-09-06 과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5702604A (ko)
JP (1) JP3302227B2 (ko)
KR (1) KR0175229B1 (ko)

Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3332722B2 (ja) * 1996-05-28 2002-10-07 シャープ株式会社 有機排水処理方法および有機排水処理装置
JP3370576B2 (ja) * 1997-10-09 2003-01-27 シャープ株式会社 超純水製造装置
US6159372A (en) * 1998-03-03 2000-12-12 Yang; Ik-Bae Method for treating waste water with a high concentration of organic matter by using ball shaped circulating and elongated stationary ciliary filter cakes
US6235196B1 (en) 1998-04-23 2001-05-22 Alliedsignal Inc. Biological wastewater treatment system
JP3601976B2 (ja) 1998-06-16 2004-12-15 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
JP3653392B2 (ja) * 1998-06-30 2005-05-25 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
FR2793786B1 (fr) * 1999-05-19 2002-02-08 Jean Pierre Dautais Structures actives d'epuration pour le garnissage de reacteurs physiques et biologiques
FR2795067B3 (fr) * 1999-06-21 2001-10-12 Jean Pierre Dautais Structures actives d'epuration pour le dopage de reacteurs physico-biologiques
JP3653422B2 (ja) 1999-08-20 2005-05-25 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
TW458762B (en) * 1999-12-13 2001-10-11 Ain Engineering Kk Resin cultivating base, water purifying device and method using resin cultivating base
EP2142480A4 (en) * 2000-04-03 2010-01-13 Richard A Haase DRINKING WATER CLEANING PROCESS WITH BIOFILTRATION
AU2001244834A1 (en) * 2000-07-22 2002-02-05 Inbionet Corporation Novel strain for decomposing tmah, and method of wastewater treatment using the same
JP4044292B2 (ja) * 2001-01-31 2008-02-06 シャープ株式会社 排水処理装置
AU2001294234B2 (en) * 2001-10-12 2003-04-28 Eiwa Land Environment Co., Ltd. Waste Water Purifying Apparatus
US6984323B2 (en) * 2001-11-05 2006-01-10 Khudenko Boris M Biological treatment process
JP3944379B2 (ja) 2001-11-06 2007-07-11 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
JP4441162B2 (ja) * 2002-08-23 2010-03-31 Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 有機系排気ガス処理方法、および、有機系排気ガス処理装置
US6863817B2 (en) * 2002-12-05 2005-03-08 Zenon Environmental Inc. Membrane bioreactor, process and aerator
US7060185B2 (en) * 2003-04-21 2006-06-13 Korea Institute Of Construction Technology Sewage treatment apparatus using self-granulated activated sludge and sewage treatment method thereof
US7008539B2 (en) * 2003-05-14 2006-03-07 University Of Utah Research Foundation Submerged ammonia removal system and method
JP4655570B2 (ja) * 2004-09-28 2011-03-23 栗田工業株式会社 有機性窒素化合物を含有する排水の処理装置
JP4490848B2 (ja) * 2005-02-24 2010-06-30 シャープ株式会社 排水処理装置および排水処理方法
JP4212588B2 (ja) * 2005-03-08 2009-01-21 シャープ株式会社 排水処理装置および排水処理方法
JP4490908B2 (ja) * 2005-03-17 2010-06-30 シャープ株式会社 排水処理装置
JP4490904B2 (ja) * 2005-11-22 2010-06-30 シャープ株式会社 水処理装置
JP5017854B2 (ja) * 2005-12-14 2012-09-05 栗田工業株式会社 有機物含有排水の処理装置及び処理方法
US7713410B2 (en) 2005-12-20 2010-05-11 Sharp Kabuhsiki Kaisha Wastewater treatment apparatus
US7575686B2 (en) * 2005-12-23 2009-08-18 University Of Massachusetts Process for autotrophic perchlorate reduction using elemental sulfur and mollusk shells
US20070262019A1 (en) * 2005-12-23 2007-11-15 Sukalyan Sengupta Process for autotrophic denitrification using elemental sulfur and mollusk shells
US7520990B2 (en) 2006-02-28 2009-04-21 Icm, Inc. Anaerobic wastewater treatment system and method
JP4949742B2 (ja) * 2006-06-07 2012-06-13 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
JP5001587B2 (ja) * 2006-06-09 2012-08-15 シャープ株式会社 排水処理方法および排水処理装置
US7442295B2 (en) * 2006-07-14 2008-10-28 Jian-Rung Cheng Water purification and treatment apparatus and treatment process using the apparatus
US7465394B2 (en) * 2006-09-05 2008-12-16 Aeration Industries International, Inc. Wastewater treatment system
JP4932410B2 (ja) * 2006-09-28 2012-05-16 シャープ株式会社 窒素含有排水処理装置および窒素含有排水処理方法
US20110036771A1 (en) * 2007-01-09 2011-02-17 Steven Woodard Ballasted anaerobic system and method for treating wastewater
FR2919859B1 (fr) * 2007-08-06 2009-10-16 Degremont Sa Procede et installation d'epuration d'eaux residuaires avec des boues granuleuses aerobies
WO2009107128A2 (en) * 2008-02-25 2009-09-03 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd. Biomass carriers, method and apparatus for manufacture thereof and fluid treatment systems and methods utilizing same
JP2010017614A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Kurita Water Ind Ltd 有機性排水の処理方法及び装置
WO2010026564A1 (en) 2008-09-03 2010-03-11 Aqwise - Wise Water Technologies Ltd. Integrated biological wastewater treatment and clarification
CA2748047A1 (en) 2008-12-22 2010-07-01 University Of Utah Research Foundation Submerged system and method for removal of undesirable substances from aqueous media
US8685235B2 (en) * 2009-02-04 2014-04-01 Vladimir Petrovich Kolesnjkov Integrated sewage treatment plant
KR101147157B1 (ko) * 2009-05-27 2012-05-25 권중천 장방형 상향류 혐기/무산소 반응조를 포함하는 하?폐수처리장치 및 이를 이용한 하?폐수처리방법
US8758613B2 (en) * 2009-10-16 2014-06-24 Aqwise-Wise Water Technologies Ltd Dynamic anaerobic aerobic (DANA) reactor
JP2011083732A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Mimaki Engineering Co Ltd 廃水浄化システム、洗浄装置及びインクジェットプリンタシステム
WO2011082329A1 (en) * 2009-12-30 2011-07-07 Bp Corporation North America Inc. Methods and systems for producing granules of biomass in the treatment of wastewater
JP2011240327A (ja) * 2010-04-20 2011-12-01 Kojima Kagaku Yakuhin Kk 硝酸性窒素含有廃水の処理方法
CN102583681B (zh) * 2011-01-14 2014-07-02 索尼公司 植物来源的凝聚剂、凝聚剂混合物、凝聚方法以及制备植物来源的凝聚剂的方法
US8715502B1 (en) * 2011-03-07 2014-05-06 Hossein Eshaghi Hoss' 4-stage biological nutrient removal (BNR) activated sludge process for removal of total phosphate and total nitrogen to a level below 1.0 mg/l without any chemical coagulation process such as alum or ferric chloride used for phosphorous removal
US9993745B2 (en) * 2011-10-13 2018-06-12 Ensolve Biosystems, Inc. Bio-mechanical wastesolution treatment system
JP2012183539A (ja) * 2012-06-01 2012-09-27 Kobelco Eco-Solutions Co Ltd 排水処理方法
US9255022B2 (en) * 2013-02-01 2016-02-09 Infilco Degremont, Inc Biological-chemical treatment of liquid organic wastewater
CL2013001529A1 (es) * 2013-05-30 2013-11-04 Univ Santiago Chile Procedimiento de digestion anaerobia de aguas residuales, que comprende inocular con lodo bien digerido a las aguas residuales con una concentracion elevada de nitrogeno, agregar zeolita-clinoptilolita, agregar volumenes crecientes de dichas aguas residuales, monitorear el funcionamiento del digestor, agregar nuevamente zeolita, y extraer el lodo en exceso producido desde la parte inferior del digestor.
WO2015061789A2 (en) 2013-10-25 2015-04-30 Nch Corporation Delivery system and probiotic composition for animals and plants
DE102014107905A1 (de) * 2014-05-07 2015-11-12 Max Dohmann Verfahren und Anlage zur biologischen Abwasserreinigung
MX362573B (es) * 2014-05-23 2019-01-23 Nch Corp Metodo para mejorar la calidad del agua de un estanque de acuicultura.
US10766799B2 (en) 2014-05-23 2020-09-08 Nch Corporation Method for improving quality of aquaculture pond water using a nutrient germinant composition and spore incubation method
WO2017126745A1 (ko) * 2016-01-18 2017-07-27 두산중공업 주식회사 입상 활성 슬러지와 막 생물반응기를 포함하는 수처리 장치 및 이를 사용한 수처리 방법
CN106085834B (zh) * 2016-06-06 2018-10-30 嘉兴职业技术学院 一种沼液生物净化养殖系统及其作业方法
US9909092B1 (en) 2016-11-21 2018-03-06 Mih Water Treatment, Inc. Biochemical reactor with fixed feed conduit
US9909097B1 (en) 2016-11-21 2018-03-06 Mih Water Treatment, Inc. Biochemical reactor with an unclogging pipe
US9920291B1 (en) 2016-11-21 2018-03-20 Mih Water Treatment, Inc. Biochemical reactor with tank inlet disposed above lower divider
US9890354B1 (en) * 2016-11-21 2018-02-13 Mih Water Treatment, Inc. Biochemical reactor with a lower divider support structure
US10683162B2 (en) 2017-05-18 2020-06-16 Evoqua Water Technologies Llc Digester cover left-in-place ballast ring
CN107265758A (zh) * 2017-06-20 2017-10-20 深圳市天云环境工程有限公司 高效智能无污染的综合污水处理系统
CN107555751A (zh) * 2017-08-15 2018-01-09 上海利泽环保科技有限公司 一种有效处理生化污泥的方法
CN108972954A (zh) * 2018-08-23 2018-12-11 广州市致顺科技有限公司 一种废塑料再生系统
US11401500B2 (en) 2018-08-29 2022-08-02 Nch Corporation System, method, and composition for incubating spores for use in aquaculture, agriculture, wastewater, and environmental remediation applications
CN110422969A (zh) * 2019-08-30 2019-11-08 四川拓璞环保科技有限公司 液晶显示材料生产废水处理系统及方法
CN110776092B (zh) * 2019-11-16 2020-10-23 威海启达机电科技有限公司 一种mbr膜生物反应器
CN111003906A (zh) * 2020-01-17 2020-04-14 申健 一种节能高效市政污水处理厂建设的方法
CN111732294B (zh) * 2020-08-05 2020-12-18 山东惠森造纸助剂股份有限公司 一种造纸助剂的生产废水的处理方法及装置
CN112759177A (zh) * 2020-12-01 2021-05-07 北京中科圣泰环境科技有限公司 一种工业废水深度脱总氮处理工艺及其脱氮装置
US11583788B1 (en) * 2022-01-18 2023-02-21 Theodore A. Kuepper Lightweight fibrous media (LFM) filter

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE398287B (sv) * 1976-03-24 1977-12-12 Stahl Karl Erik Forfarande for forbettring av ett elektrodynamiskt hogtalarelements basatergivning, samt anordning for utforande av forfarandet
JPS5335251A (en) * 1976-09-13 1978-04-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method of treating drainage containing nitrogeneous compounds
JPS5678691A (en) * 1979-11-30 1981-06-27 Sumitomo Jukikai Envirotec Kk Processing method for organic waste water
DE3131989A1 (de) * 1981-08-13 1983-02-24 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
US4488968A (en) * 1983-03-07 1984-12-18 Air Products And Chemicals, Inc. Removal of phosphates and BOD from wastewaters
JPS59199098A (ja) * 1983-04-27 1984-11-12 Nippon Kokan Kk <Nkk> 有機性汚水の処理方法
NL8303031A (nl) * 1983-08-31 1985-03-18 Tongeren Ingbureau Bv Van Werkwijze en inrichting voor het biologisch filtreren van gassen.
DE3506687A1 (de) * 1985-02-26 1986-08-28 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
JPS6223497A (ja) * 1985-07-24 1987-01-31 Iwao Ueda 活性汚泥床による汚水処理装置
JPS6443306A (en) * 1987-08-11 1989-02-15 Toshiba Corp Membrane separation type water treatment apparatus
JPH0195000A (ja) * 1987-10-06 1989-04-13 Mitsubishi Gas Chem Co Inc テトラメチルアンモニウム化合物の除去方法
JPH0261424A (ja) * 1988-08-24 1990-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 加熱調理器
JPH02229595A (ja) * 1989-03-03 1990-09-12 Ebara Infilco Co Ltd 生物活性炭による水処理方法
JP2587726B2 (ja) * 1990-11-29 1997-03-05 株式会社クボタ 汚水処理方法
JPH04260497A (ja) * 1991-02-14 1992-09-16 Toshiba Corp 生物活性炭処理装置
JPH04305287A (ja) * 1991-04-01 1992-10-28 Kubota Corp 水処理設備
NL9101917A (nl) * 1991-11-18 1993-06-16 Tauw Infra Consult Bv Werkwijze voor het zuiveren van afvalwater, alsmede inrichting te gebruiken bij deze werkwijze.
US5151187A (en) * 1991-11-19 1992-09-29 Zenon Environmental, Inc. Membrane bioreactor system with in-line gas micronizer
KR950024719A (ko) * 1994-02-14 1995-09-15 김평수 반귀석에 보석을 세팅하는 방법
JP3335500B2 (ja) * 1994-08-03 2002-10-15 シャープ株式会社 排水処理装置および排水処理方法
US5462666A (en) * 1994-09-28 1995-10-31 Rjjb & G, Inc. Treatment of nutrient-rich water

Also Published As

Publication number Publication date
US5702604A (en) 1997-12-30
JPH0970599A (ja) 1997-03-18
KR970015487A (ko) 1997-04-28
JP3302227B2 (ja) 2002-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0175229B1 (ko) 과립상 슬러지를 이용한 폐수 처리 장치 및 폐수 처리 방법
KR0149621B1 (ko) 호기성 및 혐기성 미생물을 이용하고 배기가스 처리를 행할 수 있는 폐수처리장치 및 폐수처리방법
US5670046A (en) Treatment of nutrient-rich water
MXPA97002325A (es) Metodo y aparato para el tratamiento de agua rica en nutrientes
US9162909B2 (en) Method and apparatus for the bio-remediation of aqueous waste compositions
JPH07124581A (ja) 排水処理装置および排水処理方法
WO2013132481A1 (en) Aquaculture system
CN108238703A (zh) 一种利用生物滤器-人工湿地进行循环水水产养殖的系统
CN214060278U (zh) 一种海水养殖尾水外排装置
CZ288239B6 (en) Apparatus for simultaneous biological removal of phosphorus and nitrogen from waste water and removal process thereof
KR20160105920A (ko) 미세 조류를 이용한 수 정화 장치
CN209292178U (zh) 一种适用于生物工业园区污水净化处理的污水处理站
KR102171918B1 (ko) 축산폐수의 자원화 및 정화처리 순환재활용 시스템
CN208362108U (zh) 一种利用生物滤器-人工湿地进行循环水水产养殖的系统
JP4563621B2 (ja) 硝酸性窒素の生物化学的除去装置
KR101448892B1 (ko) 양식장 배출수내 유기물 및 질소제거를 위한 공정 및 방법
KR100336484B1 (ko) 토양피복형 내부순환 접촉산화장치 및 이를 이용한접촉산화방법
KR200229765Y1 (ko) 질소, 인 제거용 바이오세라믹 담체를 포함하는 오, 하수 처리장치
JP3607088B2 (ja) 廃水中の窒素及び懸濁物質の連続同時除去方法並びに除去システム
CN1328192C (zh) 一种高浓度有机废水的综合处理方法
CN215249876U (zh) 一种人工湿地潮汐式水处理微生物菌床
JP2007260549A (ja) 水の浄化方法及び浄化装置
CN109320022A (zh) 一种基于食物链生态反应器的污水处理工艺
JPH02238835A (ja) 魚類飼育水の濾過装置
CN216337131U (zh) 一种生猪养殖废水治理及资源化利用设施

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121023

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131022

Year of fee payment: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee