KR100294863B1 - 산화구형자연정화처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수를 정화 처리하는 생물학적 처리장치에 관한 것으로, 특히 중, 소규모의 유기성 하수, 오폐수처리장에 많이 보급되고 있는 통상의 산화구방법에 본 출원인의 발명특허 제117423호(일명 : HBR공법)인 임의성 토양성 미생물균군의 활성화 방법을 접목시키어서 종래의 산화구방법의 문제점을 보완, 해결하여 유기성 하수, 오폐수처리장 시설공사 완료후 미생물학적 정상상태의 운영 가동되는 시운전 기간을 단축하고, 처리장에서 발생하는 악취제거 및 부영양염류의 제거 효율의 극대화, 잉여슬러지의 부패를 방지하고, 이러한 처리에 의해 침강된 고형물은 토양으로 재활용을 유도하고, 보다 나은 양질의 처리수를 확보하여 중수로 재활용 할 수 있는 산화구형 자연정화 처리장치에 관한 것이다.

Description

산화구형 자연정화 처리장치{AN OXIDATION DITCH NATURAL PURIFICATION EQUIPMENT}

본 발명은 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수를 정화 처리하는 생물학적 처리방법에 관한 것으로, 특히 중, 소규모의 유기성 폐수처리장에 많이 보급되고 있는 통상의 산화구방법에 본 출원인의 발명특허 제117423호(일명 : HBR공법)인 임의성 토양성 미생물균군의 활성화 방법을 접목시키어서 종래의 산화구방법의 문제점을 보완, 해결하여 모든 유기성 폐수처리장에서 발생하는 악취를 근원적으로 발생하지 않게하고 부영양염류의 제거 효율의 극대화, 잉여슬러지의 부패를 방지하고, 이러한 처리에 의해 침강된 고형물은 토양으로 재활용을 유도하고, 보다 나은 양질의 처리수를 확보하여 중수로 재활용 할 수 있는 산화구형 자연정화 처리장치에 관한 것이다.

주지되고 있는 바와 같이 산화구방법(Oxidation Ditch)은 생활하수, 분뇨 또는 유기성 폐수를 정화처리 함에 있어 스크린에 의하여 많은 협잡물을 처리한 후, 무종단의 순환수로를 통하여 한 곳 또는 그 이상의 지점에 금속 강모로 된 회전축을 가진 브러시형 폭기기나 다른 축 형태의 폭기기에 의해 생물학적으로 처리하고, 마지막으로 침전시켜 방류하는 방법으로 이용되고 있다.

현재 산화구방법(O.D 또는 P.I.D방법)으로 운전되고 있는 유기성 폐수처리장에서는 원수 유입과 동시에 악취가 발산하여 주변기기의 내구년한의 감소 및 근무 환경을 저해하여 인근주변이 혐오시설로 인정되어 오고 있을 뿐만 아니라, 모기, 파리 및 각종 해충의 번식으로 인한 집단 민원발생이 야기되고 있다.

또한, 이러한 종래의 유기성 폐수처리장은 최초 침전지가 없어 슬러지 보다 비중이 큰 무기물이 수로에 침적되어 부패현상은 물론, 방류수의 수질을 악화시키는 요인이 되고 있다.

특히, 이러한 산화구방법(O.D 또는 P.I.D방법)은 기존의 장기 폭기법과 같이 넓은 부지를 필요로 하고, 산화구조내의 수리학적 체류시간(HRT)은 24hr∼28hr이 유지되어야 하며, 고형물의 체류시간(SRT)은 15∼30일이 소요되어야 하고, 생물학적 산소요구량(BOD) - 부유물(SS부하) : 0.03∼0.05kg,BOD/kg,SS일의 조건으로 운영하며, 미생물의 내생호흡 단계로 처리하여야 하기 때문에 표준 활성오니방법의 3∼4배의 부지가 필요하고, 이와 더불어 폭기조내에 높은 미생물의 혼합액(MLSS) 농도(3,000∼6,000mg/ℓ)유지 및 많은 동력비의 산소 전달량이 필요하게 되어 비경제적이며, 최종 침전지 체류시간이 6∼12시간으로 용적이 커지고, 체류시간이 길어 슬러지의 혐기성 상태를 방지하기 위한 높은 용존산소 보급이 필요하며 국내의 하수, 유기성 폐수 등의 알칼리도가 100mg/ℓ정도로 질산화 과정에서 상기 알칼리도의 소비에 의한 폭기조내의 pH 저하로 질산화의 효율이 저하되는 등의 유기물 제거 효율에 영향을 주어 이에 대한 대책이 불가피하게 되었다.

또한, 상기의 폭기조내의 체류시간이 길어 내생호흡 단계이므로 침전 속도가 적은 미세 입자(pin floc)가 발생하고, 최종 침전지에서 밀도가 낮은 입자는 방류수로 배출되어 안정된 수질의 보장이 어렵게 되며, 최종 침전지에서 발생한 슬러지는 체류시간이 길어 혐기성 상태가 되기 쉬워서 상기 농축조 및 저류조에서 다시 부패하고 부패된 슬러지를 탈수하므로 악취가 발생하고, 탈수 시에 많은 고분자 응집제 투여와 탈취시설을 운영해야 하므로 유지관리비의 상승으로 비경제적인 단점과, 탈수 슬러지는 2차 분해가 발생되며 수처리시에 수온이 저하현상으로 인한 탈인의 악영향 및 질소, 인을 제거하기 위한 혐기, 호기, 무산소 등의 미생물의 변이 과정을 이용에 따른 미생물의 변이과정 시간이 적절하지 못하여 영양염류의 제거효율이 낮은 원인으로 처리된 방류수의 중수로 사용이 불가능한 단점이 되고 있다.

또한, 이러한 모든 처리과정은 완전 자동화에 의한 공정으로 운영되어야 하므로 작동시간 설정을 위한 장치(Time unit)와 레벨 센서(Level Sensor)등 모든 시스템이 커짐에 따라 각종 부대설비의 비대로 투자비의 과다한 소요와 상당한 기술능력을 가진 전문 관리요원이 필요한 단점도 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 기술 문제점을 해결하고자 연구 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 하수, 분뇨 등의 유기성폐수를 처리함에 있어, 기존의 산화구방법에서 이용되고 있는 미생물의 종속보다 토양성 미생물균 종속이 광범위하게 균주를 형성토록 하여서 산화, 이화, 동화 및 분해 공정이 아닌 중축합 반응에 의한 거대분자화하여 침전조에서 고액분리를 촉진시키어서 유기물의 제거효율을 극대화한 산화구형 자연정화 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 염화나트륨(NaCl)의 농도가 10%정도의 원수에서도 성장할 수 있는 토양성 미생물의 종속이 있어 염분 농도가 있는 하, 폐수의 처리가 가능하며 수온의 다변화에도 처리효율의 저감이 거의 없는 산화구형 자연정화 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 시설운용에 따른 전력비의 절감이 제공되고 미생물의 농도가 낮은 농도 또는 고농도에서도 처리효율의 변화가 극소화되며 질소, 인의 제거효율을 극대화할 수 있는 산화구형 자연정화 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 하, 폐수 처리장 건설공사 완료후 처리과정에서 통상 미생물학적 정상상태로 가동 운영하기 위한 시운전 기간이 하절기 70일, 동절기 110일 정도가 소요되어야 미생물학적 정상 상태가 이루어져 건설공사 완료후에도 미처 처리하지 못한 원수를 방류하여 수계의 수질오염을 악화시켜 왔으나 본 발명은 통성임의성 토양성 미생물균군의 작용 결합, 응집 및 축중합등 복합적인 기능에 의해 미생물학적 시운전 기간을 15∼30일 정도로 단축 운영시켜 경비를 절감하고 토양성 미생물균류의 작용으로 악취발생의 물질을 사전에 제거하여 악취발생이 극소화되고, 유분 등에 의한 스컴의 발생이 억제되며, 침전조에서 고효율의 침강성, 침전슬러지의 혐기성분해 방지와 탈수성, 탈수슬러지의 2차분해 방지, 유기물 제거 및 영양염류의 제거 등의 효과를 극대화할 수 있는 산화구형 자연정화 처리장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적은 처리수에 보유하고 있는 항균성 토양성 미생물균에 의한 재부패를 방지하여서 여과시설만으로도 중수(잡용수)로 사용이 가능한 산화구형 자연정화 처리장치를 제공하는데 있다.

제1도는 본 발명의 처리방법을 설명하기 위한 평면구성도.

제2도는 제1도에 의한 본 발명의 처리공정도.

제3도는 본 발명에 적용되는 배양조의 상세도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 침사조 2,3 : 협잡물 제거기

4 : 유량조정조 5 : 산화구 반응조

6 : 침전조 7 : 배양조

8 : 소독조 9 : 슬러지 이송관

10 : 농축조 11 : 탈수기

12 : 탈취설비 13 : 방류조

14 : 모래여과기 15 : 활성탄 여과기

16 : 슬러지 저류조 17 : 여과수조

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 처리장치에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 처리방법을 설명하기 위한 평면구성도이고, 도 2는 도 1에 의한 본 발명의 처리공정도이며, 도 3은 본 발명에 적용되는 배양조의 상세도이다.

먼저 본 발명에 있어, 하수, 분뇨등 유기성 폐수처리에 적용되는 산화구의 수리학적 체류시간(HRT), 슬러지의 체류시간(SRT), 미생물의 양과 먹이의 비(F/M비), 슬러지 반송비, 온도, 미생물의 혼합액 농도(MLSS), 유입수의 유기물질 및 영양물질의 농도에 따른 토양성 미생물균군의 종류와 주입농도, 주입조건등이 상이하게 나타날 수 있으나 기존의 산화구 방법에서 이용하고 있는 미생물의 종속보다 토양성 미생물균 종속이 광범위하게 균주를 형성하여 산화, 이화, 동화 및 분해공정이 아닌 중축합 반응에 의해 거대분자화하여 고액 분리함에 특징을 갖는다.

또한, 본 발명은 염화나트륨(NaCl) 10%에서도 성장할 수 있는 토양성 미생물의 종속이 있어 염분 농도가 있는 하, 폐수의 처리가 가능하고 수온의 다변화에도 처리효율의 저감없음이 주목할 만한 특징이다.

즉, 본 발명은 침사조(1)에 원수유입부를 통하여 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수가 유입되고, 이러한 유기성 폐수는 협잡물 제거기(2,3)에 의하여 조대형 부유물이 제거되면서 유량조정조(4)에 유입된다.

이렇게 유량조정조(4)에 유입된 유기성 폐수는 산화구 반응조(5), 침전조(6)를 경유하여 상등수를 유출시켜 소독조(8)를 통해 소독한 다음 방류수조(13)를 통해 방류된다.

이때, 상기 침전조(6)는 슬러지 이송관(9)을 통하여 별도 설비되는 배양조(7)로 고액 분리된 슬러지를 반송하도록 한다.

상기 배양조(7)는 자연계에서 양질의 토양 구성원인 부식토를 형성시키는데 가장 적합한 환경조건이 될 수 있도록 토탄, 부식토 또는 토양성 미생물균군의 생성작용으로 얻어지는 슬러지 결정체와 규산질이 함유된 다공질의 경석, 제올라이트 또는 맥반석의 쇄석으로 충진물을 설비한 반응기를 설비하되, 상기 반응기는 수중형반응기(20)와 지상형반응기(30)를 2 : 1 비율로 부설하여 이루어진다.

그러나 배양조(7)를 설비하기에는 기존시설 또는 확장, 신설할 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수처리장 부지가 협소한 경우에는 산화구 반응조(5)의 호기성 반응지점이나 혐기성 반응지점중 어느 한 쪽에 수중형(20) 또는 지상형 반응기(30)를 설치하여 배양조(7) 시설비를 절감할 수 있다.

또한, 상기 배양조(7)는 유입되는 원수 용량의 5∼7% 정도 크게 설치하여 상기 산화구 반응조(5)에서 반송되는 슬러지를 상기 배양조(7)에서 용존산소 농도는 0.1∼0.5mg/ℓ정도로 간헐폭기를 취하여 전력비의 절감을 얻고, 미생물의 혼합액(MLSS)농도를 2,000∼8,000mg/ℓ처럼 낮은 농도 또는 고농도에서도 처리효율에 변화가 없도록 하며, 질소, 인의 제거효율을 높이기 위해서는 운휴시간에는 수중혼화기(40)를 가동하여 처리효율의 향상을 가져올 수 있도록 한다.

상기 배양조(7)내에서 24∼48시간동안 상기 반응기(20,30)를 통하여 내부에 충진된 부식토의 결정체인 팔레트와 제오라이트 등의 경석이 촉매역할을 도모하여 활성, 배양된 슬러지(즉, 임의성 토양미생물균류 : Bacillus, Pedermanas등이 주종)인 잉여슬러지 또는 반송슬러지는 침사조(1)의 원수 유입부와 유량조정조(4), 산화구 반응조(5)의 유입부 등에 일정량씩 슬러지 이송관(9)을 통하여 반송한다.

이때, 상기 산화구 반응조(5)의 유입부에 상기 슬러지 이송관(9)을 통하여 반송되는 상기 잉여슬러지 또는 반송슬러지량은 10∼30%정도로 반송됨이 바람직하고 상기 침사조(1) 또는 유량조정조(4)에는 소량씩 일정하게 반송토록 한다.

이러한 과정에 의하여 상기 배양조(7)에서 24∼48시간 배양된 배양슬러지는 토양성 미생물균군류의 대사산물과 난분해성 부유상태의 유기물 또는 용존상태의 유기물이 결합, 응집 등의 중축합 복합반응에 의하여 거대분자화 되면서 침전조(6)에서 고액분리를 촉진시켜 주어서 임의성인 인농축균, 질화균, 탈질균이 공존하여 질소, 인의 제거효율이 높이며, 이온상태의 존재물질은 마제형 킬레이트화하여 안정된 처리수질이 보장된다.

또한, 상기 산화구 반응조(5)에서 혐기, 호기, 무산소등 교대운전으로 인한 미생물의 변이시간을 최소화하여 토양성 미생물균류가 원수와 혼합되면서 토양미생물균군의 훈치로 악취를 발생할 수 있는 물질을 사전 제거 및, 유분 등에 의한 스컴의 발생을 억제하고, 이러한 과정에 의해 원수의 유기물의 입자가 거대화된 용해성 물질의 고형물과 물(상등수)을 분리시키는 과정으로 고형물은 거대분자화된 슬러지상태로 침강속도가 빨라서 신속히 침전조(6)의 하부에 침강하고 상등수는 소독조(8)를 경유하여 방류수조(13)로 유입된다.

이러한 침강슬러지는 상기 배양조(7) 및 산화구 반응조(5), 유량조정조(4), 침사조(1)의 원수유입부에 반송과정이 반복되면서 토양성균군의 배양에 촉진제가 되게되고, 이러한 상기 침전조(6)에서는 고효율의 침강성, 침전슬러지의 혐기성 분해가 없어지게 되어 상기 배양조(7)의 설비만으로도 30%정도의 하수처리의 증산이 가능한 것이다.

이때, 상기 침전조(6)내의 미생물의 혼합액(MLSS)농도가 2,000∼8,000mg/ℓ이상이 되면 상기 배양조(7)내의 배양슬러지를 슬러지 이송관(9)을 통하여 슬러지 저류조(16)로 이송하고 탈수기(11)에 의하여 탈수시킨다. 이러한 잉여슬러지는 탈수의 효율이 높아 탈수시 약품(응집제)을 거의 사용하지 않고 탈수기(11)로 탈수된 탈수슬러지의 2차 분해가 일어나지 않으면서 영양염류를 많이 함유하고 있어 토양 개량제로의 재활용이 가능하게 된다.

또한, 소독조(8)에 처리된 처리수는 토양성 미생물균군의 항균력으로 인한 재부패의 방지가 가능하여 모래 여과기(14)에서 1차적으로 여과를 행한 후, 다시 모래여과기(14)에서 2차적으로 여과하여 여과수조(17)에 저장시킨 다음 필요에 따라 중수(잡용수)로 사용이 가능하게 된다.

[실시예 1]

전남 구례군 구례읍 하수종말 처리시설 산화구방법에 일명 HBR공법의 주 구성요소인 배양조(7)를 구성하고 상기 배양조(7)는 지상형반응기(BIO REACTOR)(30)와 수중형반응기(BIO REACTOR)(20)를 설치한 혼합 공정으로 하여 상기 반응기(20,30)내 충진된 팔레트와 스톤이 촉매역할을 도모하여 배양 활성된 잉여슬러지 또는 반송슬러지를 침전조(6)에서 산화구 반응조(5)로 100%정도 반송하였으며, 상기 배양조(7)에서 산화구 반응조(5)의 유입부로 30%정도 슬러지 이송관(9)을 통하여 반송하였으며, 상기 산화구 반응조(5)의 체류시간을 24hr로 변화시키면서 미생물의 혼합액 농도(MLSS)는 2,000∼5,000mg/ℓ가 되도록 잉여슬러지 제거를 조절하고, 상기 배양조(7)는 미생물의 혼합액 농도(MLSS)는 6,000∼8,000mg/ℓ로 유지하고, 체류시간은 24hr 정도를 하여 유기물질과 영양염류 제거효율을 실시하였다.

그 결과 체류시간 24hr에서의 유입수의 유기물질중 평균 생물학적 산소요구량(BOD)은 221.2mg/ℓ이고, 처리수질의 생물학적 산소요구량(BOD)은 11.8mg/ℓ로서 처리효율은 94.7%로 나타났으며, 유입수의 평균 화학적 산소요구량(COD)은 213mg/ℓ이고, 처리수의 화학적 산소요구량(COD)은 21.7mg/ℓ로서 처리효율은 89.8%로 나타났고, 체류시간은 36hr에서의 유입수의 평균 생물학적 산소요구량(BOD)은 219mg/ℓ이고, 처리수의 생물학적 산소요구량(BOD)은 11.7mg/ℓ로서 처리효율은 94.7%로 나타났으며, 유입수의 평균 화학적 산소요구량(COD)은 211mg/ℓ이고, 처리수의 화학적 산소요구량(COD)은 20.0mg/ℓ로서 처리효율은 92.3%로 나타나 산화구 방법에 있어서 체류시간이 늘어남에 따라 처리효율이 약간 향상됨을 알 수 있다.

또한, 체류시간 24hr에서 영양물질중 유입수 총 질소는 61.9mg/ℓ이고, 처리수의 총 질소 농도는 24.1mg/ℓ로서 처리효율은 61.0%로 나타났고, 체류시간 36hr에서 유입수 총 질소 농도는 62.1mg/ℓ이고, 처리수의 총질소농도는 27.2mg/ℓ로서 처리효율은 56.2%로 나타났다.

또한, 체류시간 24hr에서 영양물질중 유입수의 총 인농도는 23.4mg/ℓ이고, 처리수의 총 인농도는 6.94mg/ℓ로서 처리효율은 70.3%로 나타났고, 체류시간 36hr에서 유입수의 총 인농도는 23.3mg/ℓ이고, 처리수의 총 인농도는 6.69mg/ℓ로서 처리효율이 71.3%로 나타나 체류시간이 늘어날수록 처리효율이 약간 향상됨을 알 수 있고, 토양성 미생물균군을 배양 활성화시킨 슬러지를 접목한 결과 슬러지의 침강 농축성을 나타내는 지표가 평균 87∼89정도면 양호한 침전조(5)의 침강성 효과로 볼 수 있는데 본 발명에서는 150∼250 범위이므로 매우 양호한 침강 농축성을 나타내어 하수처리장을 별도의 구조물 확장 없이 본 발명 방법중 가장 핵심인 배양조(7)의 신설만으로도 30% 정도 하수처리 증산이 가능하고, 침강성이 매우 양호하여 탈수시 응집제 사용이 거의 없으며, 토양성 미생물균군의 훈치로 전 처리 계통에서 악취가 발생하지 않음을 알 수 있었다.

[실시예 2]

경기도 수원시 광교천에서 유입되는 생활하수와 수원시 위생처리장의 인분뇨를 혼합한 유입수를 사용하여 산화구방법(O.D 또는 P.I.D)에 일명 HBR공법의 주 구성요소인 배양조(7)를 구성하고 상기 배양조에는 지상형반응기(BIO REACTOR)(30)와 수중형반응기(BIO REACTOR)(20)를 설치한 혼합 공정으로하여 반응기내 충진된 팔레트와 스톤이 촉매역할을 도모하여 배양 활성된 잉여슬러지 또는 반송슬러지를 산화구 반응조(5)에서 침전조(6)로 100∼150%정도 반송을 유지하면서 상기 배양조(7)에서 산화구 반응조(5)의 유입부로 슬러지 이송관(9)을 통하여 10∼15% 반송하였으며, 상기 산화구 반응조(5)의 체류시간을 18hr을 유지하고 미생물의 혼합액 농도(MLSS)는 3,500mg/ℓ가 되도록 슬러지 이송관(9)을 통하여 제거를 조절하고, 상기 배양조(7)의 매생물의 혼합액 농도(MLSS)는 4,600mg/ℓ을 유지시키고 체류시간은 24hr정도를 하여 산화구 반응조(5) 총체적의 50∼60%를 호기구간으로하여 용존산소농도를 1.0mg/ℓ로 유지하였고 혐기구간은 총체적의 40∼50%로 운전하여 유기물질과 영양염류의 제거효율을 실시하였다.

이러한 실시과정에서 상기 산화구 반응조(5) 운전에 영향을 줄 수 있는 관련인자는 동력학적 인자, 하수, 폐수성상등 여러 가지로 이들을 고려하여 운전하여야 하며, 이들 관련인자 가운데 환경조건으로서 온도, 수소이온 농도(PH) 및 알칼리도가 있으며, 이러한 환경조건에 따라 미생물의 활성도는 큰 차이를 보임을 알았다.

또한, 상기 산화구 반응조(5)내 온도 변화는 생물학적 반응속도에 큰 영향을 주는 것으로 알게 되었고, 온도가 10℃감소함에 따라 반응속도는 대략 반으로 감소되며, 알카리도와 수소이온 농도(PH)역시 중요한 인자로 질소를 제거하기 위한 질산화 공정시 특히 중요한 인자이며, 낮은 수소이온 농도(PH)는 질산화 미생물 성장을 제한하고, 또한 슬러지 벌킹현상에 직접적인 작용을 하는 사상균의 성장을 촉진하는 것을 알 수 있었으며, 낮은 알칼리도의 하수는 완충능력이 작으므로 산화구 반응조(5)내의 수소이온 농도(PH)는 미생물 호흡에 의한 이산화탄소 생성으로 인하여 낮아지게 되어 상기 산화구 반응조(5)에 악영향을 미치게 되는 것을 알 수 있었다.

그 결과 유입수 유기물질중 평균 생물학적 산소요구량(BOD)은 247mg/ℓ이고, 처리수질의 생물학적 산소요구량(BOD)은 28.4mg/ℓ로서 처리효율은 88.5%로 나타났으며, 유입수 평균 화학적 산소요구량(COD)은 290mg/ℓ이고, 처리수의 화학적 산소요구량(COD)은 43.8mg/ℓ로서 처리효율은 84.9%로 나타났으며, 유입수 영양물질중 총 질소는 평균 59.5mg/ℓ이고, 처리수의 총 질소는 21.9mg/ℓ로서 처리효율은 62.7%로 나타났으며, 유입수의 평균 총 인은 21.1mg/ℓ이고,처리수의 총 인은 6.0mg/ℓ로서 처리효율은 71.3%로 나타났으며, 총 질소의 경우 알카리도의 소모와 수소이온 농도(PH)의 저하로 볼 때 암모이나성 질소의 제거율은 98%로 높게 나타났으나 질산성 질소의 제거율은 약 63%가량으로 질화율에 비하여 낮게 나타났다.

이는 산화구 반응조(5)내 폭기조건이 질화, 탈질화 반응을 유도하기 위하여 구역별 폭기형태를 갖추고는 있으나 모형 실험의 한계로 판단되며, 실제 처리장에서는 보다 확실한 혐기, 호기지역의 구분으로 탈질율의 증대가 기대되며 총인의 경우 미생물 성장에 따른 산화구 반응조(5)내 미생물의 혼합액 농도(MLSS) 및 미생물 체류시간(SRT)을 일정하게 유지하기 위하여 상기 산화구 반응조(5)로부터 폐기되는 폐슬러지에 총질소, 총인의 제거효율을 높일 수 있다.

실시기간 동안 침전조(6)에 침전슬러지의 FLOC 형성 상태가 크면서 조밀하게 형성되어 침전성이 우수한 것으로 나타났는데 토양성 미생물균군이 주종을 이루는 바실러스균의 특이한 반응기작으로 인하여 유출수 상등액의 고형물 형성(SCUM)이 적게 나타났으며, 처리수의 색깔이 맑은 상태를 보였고, 반응조 및 처리수내 악취 발산 또한 발생하지 않으며, 수소이온 농도(PH)저하의 원인인 알칼리도 소모가 임의성 토양미생물의 킬레이트화 및 염류도 만들어 완충액(BAFFER SOLATION)역할을 하므로 영양염류 제거에 큰 효과를 나타낼 수 있다.

이상과 같이 두 번의 실시예에서 보다시피 본 발명은 일정기간동안 임의성 토양성 미생물을 지상형 반응기와 수중형 반응기로 이루는 반응기에 의해 배양토록 하는 배양조를 설치하여 상기 임의성 토양성 미생물의 대사산물과 용해 상태의 오염물질이 응집, 결합, 중축합 반응을 이루어 거대분자화가 되면서 복합적인 기능에 의해 미생물학적 정상가동 운영기간이 기존 방법보다 월등히 단축하여 15∼30일 정도면 정상운영이 가능하고 임의성 토양성균군류로 배양 활성된 반송 또는 잉여슬러지를 침사조와 분배조로 일정량씩 슬러지 이송관을 통해 반송하면 산화구 반응조에 유입되어 고액분리를 유도하여 유기물 제거, 영양물질 제거를 향상시켜 침강성이 양호하여 산화구 반응조에서 고형물 형성(SCUM)이 적게 발생하고, 거품발생이 억제되고 수량 및 농도, 수온 등에서도 처리효율을 높여주며, 탈수처리시 응집제 사용을 거의 하지 않아도 탈수가 용이하게 이루어지고, 탈수한 탈수케익이 2차 부패되지 않으며, 영양염류를 많이 함유하고 있어 토양개량제로 사용이 가능하며, 탈수시 부대시설인 탈취시설과 소화시설이 없어도 되며, 처리된 처리수는 오랫동안 보관하여도 부패되지 않아 관계용수로 사용이 가능하여 여과시설을 통하여 모래여과, 황성탄 여과 등으로 중수로 사용이 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수를 정화하기 위한 장치에 있어서, 배양조(7)는 상기 반응기가 수중형반응기(20)과 지상형반응기(30)를 2:1 비율로 부설할 수 있게 원수 용량의 5∼7% 정도의 크기로 구비하여 상기 산화구 반응조(5)에서 반송되는 슬러지를 용존산소의 농도가 0.1∼0.5mg/ℓ정도로 건헐폭기를 취하여 전력량의 소모를 절감하되, 기존시설 또는 확장, 신설할 하수, 분뇨 등의 유기성 폐수처리장 부지가 협소하여 배양조(7)설비를 구비할 수 없을 경우에 산화구 반응조(5)의 혐기성 반응지점인 경우 수중형 반응기(20)를 설치하여 배양조(7) 시설비를 절감하는 것이 특징인 산화구형 자연정화 처리장치.
2. 청구항 제1항에 있어서, 호기성 반응지점인 경우에는 지상형 반응기(30)를 설치하여 배양조(7) 시설비를 절감하는 것이 특징인 산화구형 자연정화 처리장치.