KR100254843B1 - 하수중의 질소와 인의 동시 제거 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하수중에 포함되어 있는 유기물·질소·인등을 제거할 수 있는 정화방법에 관한 것으로, 특히 외부로부터 유입되는 하수중에 포함된 인을 화학적으로 1차리하여 침전시켜 제거하고, 미처리된 질소를 생물학적인 추가 처리를 통하여 제거함으로써, 질소와 인을 동시에 제거할 수 있는 탈질, 탈인 하수 정화장치 및 방법에 관한 것이다. 해결수단은 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이드로 교반하는 집수로(11)와, 약품탱크(10-1)로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집시키는 응집조(12-1)와, 응집된 후 약품탱크(10-2)로부터 응결보조제를 공급받아 교반하에 응결시키는 응결조(12-2)와, 이 응결조(12-2)를 거쳐서 COD가 제거되고 탈인된 하수를 침전시키기 위한 1차 침전조(13-1)로 된 제1차 처리부(10)와, 상기 1차 처리부에서 COD가 제거된 하수를 침전시켜 얻은 오니를 공급받아 발효켜 BOD화하는 발효조(15-1)와, 이 발효조에서 적정 BOD화를 달성하여 휘발성 유기산 유기물을 슬러지와 유기산으로 농축 분리하기 위한 농축 분리조(15-3)와, 이 농축 분리조(15-3)에서 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장하는 유기산 저장조(15-2)로 구성된 2차 처리부(20)와; 상기 1차 처리부를 거친후 하수중의 질소를 제거하기 위해 구비된 1차 탈질조(14-1), 1차 질산조(14-2), 2차 탈질조(14-3), 2차 질산조가 교대로 배치되어 탈질과 질산화 과정을 행하는 3차 처리부로 구성되어 있다.

Description

하수중의 질소와 인의 동시 제거 시스템 및 방법
본 발명은 하수중에 포함되어 있는 유기물·질소·인등을 제거할 수 있는 정화방법에 관한 것으로, 특히 3단계의 처리공정으로 나누어 외부로부터 유입되는 하수중에 포함된 인을 화학적 처리 방법과 침전으로 1차로 처리하고, 1차처리에서 하수를 침전시켜 얻은 오니를 공급받아 발효조에서 발효시켜 제3차 처리부의 탈질조의 C/N(Carbon/Nitrogen)비를 적정하게 조절함으로서 미처리된 질소를 생물학적인 추가 처리를 통하여 제거할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
통상 하수 처리공정은 처리될 하수의 특성과 요구되는 처리 정도에 따라 그 선택이 좌우되나, 물리적처리, 화학적처리, 미생물학적 처리와 그 외 상기한 처리방법으로도 처리되지 않은 유해 물질을 추가로 제거하기 위한 고도처리 등으로 크게 대별할 수 있다. 오늘날 고도처리는 재래의 기술을 이용하여 하수를 처리할 때 보다도 훨씬 다량의 하수를 처리하는 방법으로 여겨지고 있다.
종래에는 하수를 단순히 침전조, 폭기조, 여과조 및 소독조 등으로 구성된 정화 시스템 내에서 유입된 하수를 침전조에서 침전시켜 고형물을 일차 침전제거하고 다음에 폭기조로 유입시켜 하수를 폭기 교반한 후, 침전 여과 및 소독하여 상징수는 방류하고 침전된 슬러지는 제거하는 방법이나 미생물을 이용한 2차 처리방법을 통하여 하수의 정화를 행했다(물리적 및 생물학적 처리 방법).
그러나 이러한 방법으로는 부영양화를 유발하는 하수중의 질소나 인을 완전히 제거할 수 없다는 치명적인 문제점이 있다. 즉 하수중에 포함된 유기물, 질소, 인성분이 미처리된 채로 하천, 호소 및 연안수역 등에 방류될 경우 부영양화를 발생시켜 수중에 서식하는 조류가 과다증식하게 되어 수중 생태계를 파괴하는 부영양화 현상이 발생하게 된다.
상기와 같이 처리가 까다로운 질소와 인은 최근들어 생물학적인 탈질소, 탈인법을 많이 이용하고 있다. 일반적인 생물학적인 탈질방법은, 슬러지에서 성장하는 호기성 소화균과 혐기성 탈질소균의 생리작용을 조합시킴으로서 하수중의 질소 화합물(암모니아성 및 요소성 질소)을 최종적으로 질소(N2가스)로서 대기중으로 환원하는 방법이다.
일반적인 생물학적인 탈질소법은 기본적으로 다음과 같은 질산화공정과 탈질소공정의 2단계 공정으로 구성되어 있다.
2NH4 ++3O2→2NO2 -+4H++2H2O (1)
2NO2 -+O2→2NO3 -(2)
이와같은 질산화공정(호기성 처리: 하수중의 암모니아성 질소가 미생물의 작용으로 아질산성 질소나 질산성 질소로 변화되는 과정)에서 식(1)(2)는 암모니아성 질소가 질산화 되는 과정이고, 탈질소공정은 혐기적 조건하에서 혐기성 탈질균에 의해서 질산 호흡 또는 아질산 호흡을 이용하여 질산이나 아질산을 N2가스(↑)로 환원시켜 탈질을 행하게 된다.
그리고 질화공정시 사용하는 일반적인 호기성 소화균(질화균)은 니트로소모나스(Nitrosomonas) 및 니트로소코커스(Nitrosococcus)와 니트로박터(Nitrobacter) 등이 사용되고 있고, 상기 탈질소공정에서 사용되는 혐기성 탈질균은 슈도모나스(Pseudomonas) 및 데니트리피칸(Denitrifican)등이 사용되는 것으로 알려져 있다. 또 탈질시 사용되는 유기 탄소원으로는 초산, 펩톤, 메탄올, 에탄올, 글루코스 등이 사용되고, 바람직하게는 메탄올을 사용하는 것으로 알려져 있다.
따라서 상기한 유기물, 질소, 인성분 중 특히 질소와 인을 제거하기 위한 방법이 다양하게 개발되어 사용되고 있고, 질소와 인을 제거하기 위한 다양한 방법과 장치들이 개발되어 사용되어 있으나, 이러한 탈질 탈인 방법에도 여러 가지 문제점을 안고 있다. 즉 그 대표적인 문제점이 탈진과 탈인 처리가, 반응의 복잡성과 미생물적인 처리시 상호 성질이 배치되는 관계로 반응조가 대형화 되고, 처리 체류시간이 길어지고, 제거 효율이 저하되는 문제가 있다.
종래의 탈질 탈인 동시 제거 방법의 대표적 일 예로서 A2/O 공정과 VIP 공정을 들 수 있다. 상기 A2/O 공정은 탈질 탈인 효율을 증가시키기 위해서 반송오니의 질소 함량을 감소시키는 방법으로서 MLSS(조내의 미생물 세포 단위질량)을 높여 반응조의 용량을 감소시킬 수 있으나 과다한 내부 순환 용량으로 적용하기 어려운 난점이 있고, 동절기 효율이 저하되는 문제가 있다. 그리고 상기한 VIP 공정은 활성 미생물의 양을 증가 시켜 운전함으로서 인제거 효율을 높일 수 있는 동시에 반응조의 용량을 감소시킬 수는 있지만 다량의 내부 순환이 펌프에너지가 너무 많이 소용되고, 저온에서 질소제거 능력이 감소되는 단점이 있다.
상기와 같이 질소와 인을 동시에 제거하는 일반적인 방법중 2가지를 약술했으나 이들 방법으로는 공통적으로 C/N비가 매우 낮고, 다양한 특성을 가진 하수에서는 HRT가 길어지고, 한 공정 내에서 C, N, P를 동시에 처리하므로서 상호방해 작요이 발생하여 제거 효율이 현저하게 저하되는 문제가 있다.
그리고 근본적인 문제는 유입되는 하수중의 탈질을 위해 필요한 최적의 C/N비를 맞출 수가 없다는 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이드로 교반하는 집수로와, 이 집수로에서 교반된 후 약품탱크로부터 공지의 응집제{예: Al2(OH)nCl6-n(식중, n은 1~5의 정수임), Al2(SO4)2·18H2O}를 공급받아 하수를 응집시키는 응집조와, 이 응집조에서 응집된 후 약품탱크로부터 공지의 응결보조제(예: 고분자전해질, 활성규사)를 공급받아 교반하에 응결시키는 응결조와, 이 응결조를 거쳐서 COD가 낮게 되고 탈인된 하수를 침전시키기 위한 1차 침전조로 된 제1차 처리부와; 상기 1차 처리부에서 COD가 낮게된 후 상기 1차 침전조에서 침전시켜 얻은 오니를 공급받아 적정BOD가 되게 발효시키는 발효조와, 이 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 농축 분리하기 위한 농축분리조와, 이 농축분리조에서 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장하는 유기산 저장조로 구성된 2차 처리부와; 상기 1차 처리부에서 탈인이 행해져 공급된 하수중의 잔류 질소를 제거하기 위해 구비된 1차 탈질조, 1차질산조(14-1), 2차 탈질조(14-3), 2차 질산조가 교대로 배치되어 탈질과 질산화를 행하는 3차 처리부로 구성되어 있는 것이 특징인 질소와 인의 동시 제거 시스템을 제공하는데 있다.
또 다른 본 발명의 목적은 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이트로 집수로에서 교반한 후 약품탱크로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집조에서 응집시키는 응집공정과, 이 응집조에서 응집시킨 후 약품탱크로부터 응결보조제를 공급받아 응결조 내에서 교반하에 응결시키는 응결공정과, 이 응결조를 거쳐서 탈인된 하수를 1차 침전조에서 침전시키기 위한 침전공정으로 된 화학적 제1차 처리공정과; 상기 1차 처리공정에서 유기물이 제거되고 탈인된 하수가 상기 1차 침전지에서 침전되어 발생된 오니를 발효조에서 적정 BOD가 되게 발효시키는 발효공정과, 이 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 농축분리조에서 농축분리하는 농축 분리공정과, 이 농축분리조에서 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장조에 저장하고 이 유기산을 3차 처리공정부로 공급하는 공정으로 된 2차 처리공정과;
1차 처리공정에서 COD가 낮게되고 탈인되어 공급되는 하수의 탈질을 위한 적정 C/N비를 맞추기 위해 2차 처리 공정에서 분리한 유기산을 공급받아,
1차탈질조(14-1)에서 탈질시키는 제1탈질공정과, 제1탈질조에서 탈지된 하수가 1차 질산화조로 이동되어 질산화 된 후 일부는 1차 탈질조로 복귀되고 일부는 2차탈질조로 이동되어 탈질되는 제2탈질공정과, 상기 제2탈질 공정에서 이동된 하수가 재차 질산화조에서 질산화 되는 질산화 공정으로 된 3차 처리공정으로 구성되고,
상기 제3차 처리공정까지 완료된 하수가 2차침전조로 이동되어 아래에 가라앉는 슬러지는 폐기하고, 일부는 1차 탈질조로 피드백되어 사용되고, 처리수는 외부로 배출되는 공정 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하수중의 질소와 인의 동시 제거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 2차 처리부에서 생성된 유기산을 제3처리부의 제1탈질조 및 제2탈질조로 각각 공급하여, 4이상, 바람직하게는 4~5가 되도록 C/N비를 조절하는 것이 특징인 질소와 인의 동시 제거 시스템을 제공하는데 있다.
제1도는 본 발명의 전체 시스템 및 공정을 설명하기 위한 도면.
제2도는 본 발명의 제2차 처리부에서의 생성된 유기산과 반응시간과의 관계를 나타낸 그래프.
제3도는 본 발명의 제1차 처리부와 제3차 처리부에서 총인 제거효율을 설명하는 그래프.
제4도는 본 발명의 제3차 처리부에서의 질산화율을 설명하는 그래프.
제5도는 본 발명의 제3차 처리부에서의 탈질율을 설명하는 그래프.
제6도는 크롬법에 의해 측정한 COD제거 효율을 설명하는 그래프.
본 발명의 상기한 목적을 달성하기 위해서 첨부한 면을 참조하여 상세히 설명하겠다.
본 발명의 개략적인 전체 공정을 나타낸 제1도에 있어서, 본 발명은 유입된 하수를 집수하여 교반하는 집수로(11)와, 이 집수로에서 교반된 후 약품탱크(10-1)로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집시키는 응집조(12-1)와, 이 응집조에서 응집된 후 약품탱크(10-2)로부터 응결보조제를 공급받아 교반하에 응결시키는 응결조(12-2)와, 이 응결조(12-2)를 거쳐서 탈인된 하수를 침전시키기 위한 1차 침전조(13-1)로 된 제1차 처리부;
상기 1차 처리부(10)에서 탈인된 하수가 상기 1차 침전조에서 침전되어 발생된 오니를 적정BOD가 되게 발효시키는 발효조(15-1)와, 이 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 농축 분리하기 위한 농축 분리조(15-3)와, 이 농축 분리조(15-3)에서 슬러지중 일부는 상기 발효조(15-1)로 피드백되고 잔여 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장하는 유기산 저장조(15-2)로 구성된 2차 처리부(20)와;
상기 제1차 처리부(10)에서 유기산과 탈인이 행해져 공급된 하수의 탈질을 행하는 1차 탈질조(14-1), 1차 질산조(14-2), 2차 탈질조(14-3), 2차 질산조(14-4)가 교대로 배치된 3차 처리부(30)로 구성되어 있는 것이 특징인 하수중의 탈질 및 탈인이 가능한 하수 정화장치이다.
상기한 제1차 처리부(10)는 화학적 처리공정으로서 하수중의 인성분과 유기성분을 선택적으로 제거하는 공정이며 응집조(12-1)와 응결조(12-2) 및 침전조(13-1)로 구성되어 있고, 응집제{예: Al2(OH)nCl6-n(식중, n은 1~5의 정수임), Al2(SO4)3·18H2O}는 인과 화학적으로 다음과 같이 반응한다.
Al3++PO4 3-→AlPO4↓ (3)
이 때 생성된 AlPO4는 매우 안정된 물질로서 강산이나 강알칼리에서만 용해되며 유기산에는 용해되지 않지만 수중에 부유하는 AlPO4미세 입자는 응결보조제(예; 고분자전해질활성규사)에 의해 흡착되어 침강이 가속화되므로 제거된다. 따라서 하수처리 공정에서 PO4 3-가 재차 용해되어 수중에 존재할 수 없게 된다. 상기 (3)식에서와 같이 인(P)성분이 화학적 결합을 통하여 흡착되어 제거되게 된다.
상기 2차 처리부(20)에서는 1차 처리부에서 생성된 오니를 발효조(15-1)로 공급한 후 교반하에서 발효를 행한다. 이 과정에서 플록에 흡착되어 있던 물질은 저분자유기물이나 휘발성 유기산으로 된다. 발효조에서 농축분리조(15-3)로 이동된 유기물은 농축분리조 아래에 침전된 슬러지는 외부로 배출시켜 제거하고, 유기산 저장조(15-2)를 거친 상징수는 3차처리부로 최적 C/N(Carbon/nitrogen)비를 4이상, 바람직하게는 4~5로 조절하기 위해 순환라인(16-3)을 통하여 1차 탈질조(14-1) 및 2차 탈질조(14-3)로 각각 공급된다.
상기 3차 처리부(30)는 탈질조 질산화조가 2단계로 구성되어 있다. 상기 1차탈질조(무산소:혐기조)(14-1), 1차 질산화조(호기조)(14-2), 2차 탈질조(무산소조)(14-3), 2차질산화조(14-4)에서는 상기한 바와같은 탈질(N2↑)과 질산화가 반복해서 행해진다. 이 때 상기 탈질반응은 상기한 2차 처리부에서 공급된 유기물로 C/N(Carbon/Nitrogen)비가 4이상 바람직하게는 4~5의 최적조건으로 조절되면서 행해진다. 이렇게 탈질을 최적 조건을 유지하므로 수리학적 체류시간{HRT(Hydraulic retention time)}을 최소로 유지할 수 있다. 따라서 질산화 공정에서도 최소의 HRT를 유지할 수 있고, 2차 처리부(20)로부터의 유기산을 이용하므로 외부 탄소원을 필요로 하지 않게 된다.
그리고 상기한 C/N비를 조절해야 하는 이유는 제1차처리 공정에서 COD가 낮게 되어 제3차 처리부로 이동된 하수에는 탄소원이 존재하지 않게 된다. 따라서 탄소/질소의 비가 일정하게 유지되어야만 탈질조에서 탈질 반응이 원활하게 이루어지는 질소제거를 위한 반응메카니즘의 특성상, 탈질을 위해서는 이러한 C/N비를 4이상 바람직하게는 4~5정도로 조절하는 것이 중요하게 된다.
이하 본 발명의 장치에서 탈질 및 탈인 공정에 대해서 설명한다.
외부로부터 유입된 하수를 집수하여 집수로(11)에서 교반한 후 약품탱크(10-1)로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집조(12-1)에서 응집시키는 응집공정과, 이 응집조(12-1)에서 응집된 후 약품탱크(10-2)로부터 응결보조제를 공급받아 응결조(12-2) 내에서 교반하에 응결시키는 응결공정과, 이 응결조(12-2)를 거쳐서 탈인된 하수를 1차 침전조(13-1)에서 침전시키는 위한 침전공정으로 된 화학적 제1차 처리공정과;
상기 1차 처리부에서 탈인된 하수가 상기 1차 침전조에서 침전되어 발생된 오니를 발효조(5-1)에서 적정BOD가 되게 발효시키는 발효공정과, 이 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 농축 분리조(15-3)에서 농축 분리하고, 슬러지중 일부는 발효조(15-1)로 피드백하고 잔여분은 외부로 배출하는 농축 분리공정과, 이 농축 분리조에서 슬러지는 제거되고 남은 유기산을 저장조(15-2)에 저장하고 이 유기산을 2차 처리부로 공급하는 공정으로 된 2차 처리공정과;
1차 처리공정에서 인이 제거되어 공급되는 하수에 2차 처리공정을 통하여 공급되는 유기산을 공급하여, 1차 탈질조(14-1)에서 탈질시키는 제1탈질공정과, 제1탈질조에서 탈질된 하수가 1차 질산화조(14-2)로 이동되어 질산화 된후 일부는 1차 탈질조(15-1)로 피드백 되고 일부는 2차 탈질조(14-3)로 이동되어 탈질되는 제2탈질 공정과, 상기 제2탈질 공정에서 이동된 하수가 재차 질산화조(14-4)에서 질산화 되는 질산화 공정으로 된 3차 처리공정으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와같이 3차처리 공정까지 완료된 하수(처리수)는 2차침전조(13-2)로 이동되어 아래에 가라앉는 슬러지는 폐기하고, 일부는 1차 탈질조로 순환라인(16-2)을 거쳐서 피드백되어 사용되어, 처리수는 외부로 배출됨으로서 하수 처리 공정이 완료된다.
그리고 도면의 14-5는 블로워로서 상기한 1차 질산화조(14-2)와 2차 질산화조(14-4)에 공기(산소)를 공급함으로서 호기성 조건을 양호하게 유지하는 역할을 한다.
또, 본 발명은 상기한 바와 같이 1차 처리공정을 화학적 처리공정으로 구성하고, 3차 처리공정을 생물학적 처리공정으로 구성하는데 특징이 있고, 또 상기 1차 처리공정과 3차 처리공정 사이에 상기한 2차 처리공정에서의 최적 C/N비를 4이상, 바람직하게는 4~5정도로 조절하기 위한 2차처리 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
제2도 내지 제6도는 3차처리부에서의 생성된 유기산과 반응시간과의 관계를 나타낸 그래프로서 이 그래프를 참조하여 본 발명의 효과를 구체적으로 설명한다.
제2도는 본 발명의 제2차 처리부에서의 생성된 유기산과 반응시간과의 관계를 나타낸 그래프로서, 반응시간(d)을 8~10시간 정도 유지할 때 생성된 유기산이 780mg/ℓ에 달하고, 그 이상의 반응시간에서는 크게 유기산의 생성이 증가하지 않음을 알 수 있었다. 따라서 본 발명의 질소와 인의 동시 제거 시스템의 제2차 처리부의 발효조에서의 체류시간은 8~10시간 정도 유지하는 것이 좋다.
제3도는 본 발명의 제1차 처리부와 제3차 처리부에서 총인 제거 효율을 나타낸 그래프로서, 1차 처리부에서의 총인의 제거율(%)은 대략 85%정도가 이루어지고, 제3차 처리부에서는 인의 제거는 추가로 5%정도가 더 늘어나 전체의 인제거율은 총 90%에 달함을 알 수 있었다. 따라서 본 발명에 의한 장치에서는 인제거 효과도 큼을 알 수 있다.
제4도는 본 발명의 제3차 처리부에서의 질산화율을 설명하는 그래프로서, 유입하수의 질산화 율이 0% 상태에서, 1차 질산화조에서는 거의 95% 정도에 달하고, 2차 질산화조에서는 거의 100%에 도달함을 알 수 있어, 본 발명의 장치에서는 질산화율이 탁월하게 우수함을 알 수 있었다.
제5도는 본 발명의 제3차 처리부에서의 탈질율을 설명하는 그래프로서, 제3차 처리부에서의 1차 탈질조에서는 탈질율이 78%정도에 이르고, 제2차 탈질조에서는 90%정도에 달함을 알 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 적정 C/N비를 4이상으로 바람직하게는 4~5정도로 유지함으로서 탈질효율이 탁월함을 알 수 있다.
제6도는 크롬법에 의해 측정한 COD제거 효율을 설명하는 그래프이다. 통상 유기물의 COD와 BOD의 처리 효율을 측정하는데는 크게 망간법과 크롬법을 사용하나 여기서는 K2Cr2O7을 사용한 크롬법을 이용하여 COD 제거 효율을 측정하여 나타낸 것이다. 여기서 제1차 처리부에서의 COD제거효율은 약 60% 정도이고, 제3차 처리부에서의 COD제거 효율은 30%정도가 증가한 총 90%정도에 이르고 있음을 알 수 있다. 역시 유출수를 채취하여 측정한 COD제거용도 90%정도여서 COD제거는 거의 제1차 처리부에서 이루어 짐을 알 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명은 크게 3단계의 처리공정(부)으로 나누어 외부로부터 유입되는 하수중에 포함한 인을 화학적으로 1차로 처리하고, 1차 처리된 후 발생된 오니를 발효시켜 적정 BOD로 하는 2차 처리부와, 상기 2차 처리부에서 생성된 유기 물질을 이용하여 탈질조의 C/N(Carbon/Nitrogen)비를 4이상 바람직하게는 4~5가 되도록 조절하여, 효과적으로 미처리된 질소를 생물학적인 추가 처리를 통하여 제거함으로써, 수리학적 체류시간{HRT{Hydraulic retention time)}을 최소로 유지할 수 있고, 또 질산화 공정에서도 최소의 HRT를 유지할 수 있으며, 2차 처리부(20)로부터의 유기산을 이용하므로 외부 탄소원을 필요로 하지 않게 된다. 결과적으로 저렴한 시공비와 경제적인 운영이 가능한 제반 장점이 탁월한 질소와 인의 동시 제거 시스템 및 방법인 것이다.

Claims (4)

  1. 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이드로 교반하는 집수로(11)와, 이 집수로(11)에서 교반된 후 약품탱크(10-1)로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집시키는 응집조(12-1)와, 이 응집조에서 응집된 후 약품탱크(10-2)로부터 응결보조제를 공급받아 교반하에 응결시키는 응결조(12-2)와, 이 응결조(12-2)를 거쳐서 COD가 낮게된 하수를 침전시키기 위한 1차 침전조(13-1)로 된 제1차 처리부(10)와, 상기 1차 처리부의 1차 침전조(13-1)에서 침전된 오니를 공급받아 적정BOD가 되게 발효시키는 발효조(15-1)와, 상기 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 배출하는 농축 분리조(15-3)와, 이 농축 분리조(15-3)로부터 이송된 유기산을 저장하는 유기산 저장조(15-2)로 구성된 2차 처리부(20)와; 상기 1차 처리부에서 탈인이 행해져 공급된 하수중의 질소를 제거하기 위해 구비된 1차 탈질조(14-1), 1차 질산조(14-2), 2차 탈질조(14-3), 2차 질산조(14-4)가 교대로 배치되어 탈질을 행하는 3차 처리부(30)로 구성된 것이 특징인 하수중의 질소와 인의 동시 제거 시스템.
  2. 외부로부터 유입된 하수를 집수하여 교반블레이트돌 집수로(11)에서 교반한 후 약품탱크(10-1)로부터 응집제를 공급받아 하수를 응집조(12-1)에서 응집시키는 응집공정과, 이 응집조(12-1)에서 응집된 후 약품탱크(10-2)로부터 응결보조제를 공급받아 응결조(12-2) 내에서 교반하에 응결시키는 응결공정과, 이 응결조(12-2)를 거쳐서 탈인된 하수를 1차 침전조(13-1)에서 침전시키는 위한 침전공정으로 된 화학적 제1차 처리공정과; 상기 1차 처리부에서 탈인된 하수가 상기 1차 침전조에서 침전되어 발생된 오니를 발효조(15-1)에서 적정BOD가 되게 발효시키는 발효공정과, 이 발효조에서 생성된 휘발성 유기산과 슬러지를 농축 분리조(15-3)에서 농축 분리하는 농축 분리공정과, 이 농축 분리조에서 발생된 슬러지의 일부는 상기 발효조)로 피드백하고 잔여 슬러지는 외부로 배출하여 제거하고 남은 유기산을 저장조(15-2)에 저장하고 이 유기산을 3차 처리공정부로 공급하는 공정으로 된 2차 처리공정과; 1차 처리공정에서 탈인되어 공급되는 하수중의 질소를 제거하기 위한 탈질공정에서 적정 C/N비로 유지하기 위해 2차 처리공정으로부터 공급되는 유기산을 공급받아, 1차 탈질조(14-1)에서 탈질시키는 제1탈질공정과, 제1탈질조에서 탈질된 하수가 1차 질산화조(14-2)로 이동되어 질산화 된 후 일부는 1차 탈질조(15-1)로 피드백 되고 일부는 2차 탈질조(14-3)로 이동되어 탈질되는 제2탈질 공정과, 상기 제2탈질 공정에서 이동된 하수가 재차 질산화조(14-4)에서 질산화 되는 질산화 공정으로 된 3차 처리공정으로 구성되고, 상기 제3차 처리공정까지 완료된 하수(정화수)는 2차침전조(13-2)로 이동되어 아래에 가라앉는 슬러지는 폐기하고, 이 슬러지 중 일부는 순환라인(16-3)을 거쳐서 1차 및 2차 탈질조(14-1, 14-3)로 피드백하여 사용하고, 처리수는 외부로 배출되는 공정으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하수중위 질소와 인의 동시 제거 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 2차 처리부에서 발효시켜 생성된 유기산을 제3처리부의 제1탈질조(14-1) 및 제2탈질조(14-3)로 각각 공급하여 탈질을 위한 C/N(Carbon/Nitrogen)비를 조절하는 것이 특징인 하수 중의 질소와 인의 동시 제거 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 탈질조내(14-1, 14-3)의 C/N비를 4~5범위가 되도록 조절하는 것이 특징인 하수 중의 질소와 인의 동시 제거 시스템.
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