KR100332165B1 - 활성 슬러지 처리 장치 및 반송될 슬러지 조절 방법 - Google Patents
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Abstract
배수의 일부가 배기되고, 용존 산소 포화조(5)에서의 산소로 포화되어, 용존 산소 측정조(6)로 이송된다. 또한, 폭기조(1) 내의 활성 슬러지의 일부가 추출되어 분배조(4)를 통해 측정조(6)로 이송되며, 측정조(6)에서의 용존 산소 농도의 변화량이 측정된다. 측정의 결과에 기초하여 배수의 유기물 농도가 결정되고, 침전조(2)에서 폭기조(1)로 반송될 활성 슬러지량이 유기물 농도에 기초하여 결정된다. 그래서, 배수의 유기물 부하의 변동이 간단하게 감시되고 반송될 활성 슬러지량이 변동에 부합하도록 조절될 수 있다. 이와 같은 동작을 가능하게 하는 방법 및 상기 방법으로 적절하게 사용되는 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 활성 슬러지를 갖는 배수의 처리시, 침전조에서 폭기조로 반송될 활성 슬러지량을 조절하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히, 배수의 유기물 농도의 결정된 변동에 부합하는 양의 활성 슬러지를 반송하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법의 수행에 적절하게 사용되는 활성 슬러지 처리 장치에 관한 것이다.
활성 슬러지를 갖는 배수 처리는 배수중의 유기물이 폭기조(aeration tank)에서, 활성 슬러지에서의 미생물에 의해 분해되는 원리에 기초한다. 그러므로, 폭기조로 흐르는 유기물의 양이 활성 슬러지에서의 미생물이 가지는 분해능력보다 더 큰 경우, 유기물의 분해는 불완전해지고 배수는 불완전한 처리 상태로 방출된다. 그러므로, 활성 슬러지를 갖는 배수 처리용 장치의 설계시, 배수 부하를 실질적으로 일정하게 하기 위해서 지금까지는 배수 조절조가 커다란 크기를 가질 수 있도록 한 것이 통상적이었다. 더욱이, 포함된 슬러지량을 소정 레벨로 유지하기 위해 폭기조로 반송될 활성 슬러지량이 사용된 설계 조건에 따라 고정되었으며, 많은 경우에 있어서, 활성 슬러지량은 배수 중의 유기물의 부하의 변동에 부합하도록 가변되지 않았다.
한편, 특개평9-229923호 공보는 하수 또는 배수의 처리에 사용되는, 바이오센서의 사용으로 배수의 오염 물질 부하를 측정하기 위한 장치를 개시한다. 문헌에 따르면, 선처리부, 즉 바이오 센서에 배수를 안정하게 보내기 위해 배수의 부유 물(부유물은 배수관을 막히게 할 수 있다)을 제거하는 텅빈 섬유질막 모듈(hollow fiber membrane module)을 사용한 부유물 제거 유닛을 통해 배수가 이송되며, 다음 부유물 제거 배수가 유해물 측정부, 유기물 부하 측정부 또는 질화계 부하 측정부(상기 측정부중 어느 하나는 바이오센서를 갖는다)와 같은 측정 유닛으로 유입되어 활성 슬러지에서의 미생물에 대해 오염물(유기물 및 질화계)의 부하, 그의 비율, 및 활성 슬러지에서의 미생물에 대한 유해물의 역효과를 검사하며, 이로써 하수 또는 배수 처리의 효과적인 조절이 가능해진다.
상기 종래 기술에서, 다른 센서가 각 물질이 측정되도록 요구되며, 또한, 선처리(예를 들어 부유물의 제거)가 필수적이며, 더욱이, 부유물에 부착되거나 함유된 유기물 등이 측정되지 않으므로, 배수에서의 실제 유기물 부하의 측정이 불가능하다.
본 발명은 (1) 폭기조 내의 슬러지량이 배수의 유기물 부하의 변동에 부합할 수 있도록, 간단한 수단에 의해 배수의 유기물 부하를 감시함으로써, 침전조에서 폭기조로 반송될 활성 슬러지량을 조절하기 위한 방법, 및 (2) 상기 방법을 수행하는데 적절하게 사용된 장치를 제공하도록 의도된다.
본 발명에서, 침전조에서 폭기조로 반송될 활성 슬러지량은 폭기조 내의 슬러지량이 배수의 유기물 부하의 변동에 부합할 수 있도록 조절됨으로써, 배수의 유기물 부하가 변동할 때에도 배수가 안정적으로 처리될 수 있다.
본 발명에서, 배수의 유기물 부하는 활성 슬러지에 의한 산소 소비율이 배수의 처리될 유기물의 농도에 의해 다르기 때문에 감시되고, 활성 슬러지는 배수의 유기물 부하에 부합하는 양으로 침전조에서 폭기조로 반송됨으로써, 배수 처리가 안정하게 수행될 수 있다.
본 발명은 적어도 폭기조(aeration tank) 및 침전조(precipitation tank)를 구비하는 활성 슬러지 처리 장치에서, 상기 침전조에서 상기 폭기조로 반송될 활성 슬러지량을 조절하기 위한 방법에 있으며, 상기 방법은
상기 폭기조에 처리될 배수의 일부를 추출하고, 상기 추출 배수가 산소로 포화하도록 폭기(aerating)시켜 용존 산소 포화 배수를 조제하는 단계,
상기 폭기조에 존재하는 활성 슬러지의 일부를 추출하고, 상기 추출된 활성 슬러지를 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합시켜 혼합물을 조제하는 단계,
상기 혼합물 중의 용존 산소 농도의 변화량을 측정하는 단계,
상기 변화량으로부터 상기 폭기조에 일시적으로 존재하는 상기 활성 슬러지의 용존 산소 소비 패턴 또는 비율을 결정하고, 상기 패턴 또는 비율을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여 처리될 상기 배수 중의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량을 결정하는 단계, 및
상기 슬러지량에 기초하여, 상기 침전조에서의 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 폭기조에 반송하는 단계를 구비한다.
본 발명은 또한 활성 슬러지 처리 장치에 있으며, 상기 장치는
폭기조(aeration tank),
침전조(precipitation tank),
상기 폭기조에서 처리될 배수의 일부를 추출하고, 상기 추출 배수가 산소로 포화하도록 폭기(aerating)시켜 용존 산소 포화 배수를 조제하기 위한 수단,
상기 폭기조에 존재하는 활성 슬러지의 일부를 추출하기 위한 수단,
상기 추출된 활성 슬러지를 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합시켜 혼합물을 조제하기 위한 수단,
상기 혼합물 중의 용존 산소 농도의 변화량을 측정하기 위한 수단,
상기 변화량으로부터 상기 혼합물의 용존 산소 소비 패턴을 결정하고, 상기 패턴을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여 처리될 배수의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 수단, 및
상기 슬러지량에 기초하여, 상기 침전조에서의 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 폭기조에 반송하기 위한 수단을 구비한다.
본 발명의 제1 장점은 배수의 유기물 농도가 변동할 때에도 배수가 안정적으로 처리되는 것이다. 이는 본 발명을 이용함으로써, 반송된 활성 슬러지량이 폭기조에서의 활성 슬러지의 농도가 배수의 유기물 처리에 최적인 레벨로 유지될 수 있도록 조절되기 때문이다.
본 발명의 제2 장점은 사용된 배수 처리 장치가 작게 제조될 수 있다는 것이다. 이는 침전조에서 폭기조로 반송될 활성 슬러지량이 폭기조 내의 활성 슬러지의 농도가 최적 레벨로 유지될 수 있도록 조절될 수 있기 때문에, 배수의 유기물의 기대하는 최대 부하를 만족하도록 배수 조절조 및 폭기조를 설계할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 배수 처리 장치의 한 실시예의 구성을 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 배수 처리 장치의 다른 실시예의 구성을 도시하는 개략도.
도 3은 본 발명의 배수 처리 장치의 또 다른 실시예의 구성을 도시하는 개략도.
도 4(a) 내지 4(c)는 다양한 유기물 농도에서의 용존 산소 소비율의 변화량을 도시하는 그래프.
도 5는 유기물 농도 및 용존 산소 소비율 간의 관계를 도시하는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 폭기조(aeration tank)
2 : 침전조(precipitation tank)
3 : 반송 슬러지 조절기
4 : 분배조
5 : 용존 산소 포화조
6 : 용존 산소 측정조
7 : 용존 산소 센서
8 : 반송될 활성 슬러지량 결정 유닛
8-1 : 용존 산소 측정부
8-2 : 반송 슬러지량 결정부
본 발명의 특징은 도 1을 참조하여 설명된다.
배수의 일부가 추출되어 용존 산소 포화조(5)로 유입되고, 다음 폭기(aeration)에 의해 산소와 포화되어, 용존 산소 측정조(6)로 이송된다. 폭기조(1) 내의 활성 슬러지 일부가 추출되어 분배조(4)를 통해 용존 산소 측정조(6)로 이송된다. 용존 산소 센서(7)는 용존 산소 측정조(6)에 제공되고, 측정조(6)에서의 용존 산소 농도의 시간에 따른 변화량이 용존 산소 측정부(8-1)에서 측정된다. 이러한 용존 산소 소비 패턴으로부터 배수의 유기물 농도가 결정되며, 반송될 활성 슬러지량의 결정을 위한 결정부(8-2)에서, 배수의 이러한 유기물 농도로부터 반송될 활성 슬러지량이 결정되며, 이러한 양에 기초하여 반송 슬러지 조절기(3)에서 반송될 활성 슬러지량이 조절되고, 상기 양이 폭기조(1)로 반송된다. 이로써, 배수의 유기물 농도에 부합하도록 폭기조(1)에서의 활성 슬러지량을 유지하는 것이 가능하고, 배수의 유기물 부하의 변동에 관계없이 배수의 안정한 처리가 가능해진다.
본 발명에서, 폭기조(1) 및 침전조(2)는 각각 종래의 것이 될 수 있다.
분배조(4)는 폭기조(1)로부터 추출된 활성 슬러지의 일부를 용존 산소 측정조(6)로 이송하기 위한 것이다. 분배조(4)에서, 폭기조(1)로부터 추출된 활성 슬러지와 물이 고액 분리(solid-liquid separation)된다. 활성 스러지의 주어진 양을 추출하기 위해, 먼저 추출된 슬러지-물 혼합에서의 활성 슬러지의 농도가 분광 측정기(spectrophotometry)(예를 들어 흡수성 또는 투과성) 또는 현미경 및 이어지는 화상 처리에 의해 측정되며, 다음 추출될 슬러지-물 혼합량이 결정된다. 추출용으로, 계량조(metering tank)가 분배조(4)의 상단에 제공되거나, 시간 조절형 펌프가 사용된다. 분배조(4)에서의 고액 분리는 여과법 및 원심 분리법과 같은 공지 방법으로 수행될 수 있다.
본 발명은 예로서 이하 구체적으로 설명된다. 그러나, 본 발명은 이러한 예에 결코 국한되지 않는다.
예 1
본 예는 도 1을 참조하여 설명된다. 도 1에 도시된 활성 슬러지 처리 장치는 용존 산소 포화조(5), 용존 산소 측정조(6), 용존 산소 센서(7), 분배조(4), 반송될 활성 슬러지량의 결정용 유닛(8), 반송 슬러지 조절기(3), 폭기조(1) 및 침전조(2)를 구비한다. 반송될 활성 슬러지량의 결정용 유닛(8)은 용존 산소 측정부(8-1) 및 반송될 활성 슬러지량의 결정용 결정부(8-2)를 구비한다.
용존 산소 포화조(5)는 폭기 기능을 가지며 포화조로 추출된 배수의 일부를 산소로 포화시킬 수 있다.
분배조(4)는 폭기조(1)로부터 추출되는 소정량의 활성 슬러지를 용존 산소측정조(6)로 이송하는 기능을 갖는다.
용존 산소 측정조(6)는, 외기로부터 차단되는 환경에서, (1) 용존 산소 포화조(5)로부터 보내진 용존 산소 포화 배수 및 (2) 분배조(4)로부터 보내진 활성 슬러지를 완만하게 뒤섞는 기능을 갖는다.
용존 산소 센서(7)는 용존 산소 측정조(6)에 제공되고 이 용존 산소 측정조(6)에 존재하는 용존 산소를 측정하는 용존 산소 측정부(8-1)에 접속된다.
용존 산소 측정부(8-1)는 용존 산소 측정조(6)의 혼합액의 용존 산소 농도를 측정하고, 측정 결과를 반송될 활성 슬러지량 결정부(8-2)에 출력한다.
반송 슬러지량 결정부(8-2)에는, 다양한 유기물 농도로 표준 슬러지의 용존 산소 소비 패턴이 미리 입력되고, 처리될 배수의 용존 산소 소비 패턴은 용존 산소 측정부(8-1)로부터 입력된 용존 산소 농도의 시간에 따른 변화량으로 도출되는 미리 입력된 용존 산소 소비 패턴과 비교되며, 이로써 측정 시점에서 폭기조(1)로 흐르는 배수의 유기물 농도가 결정되며, 그 결과로서, 반송 활성 슬러지량이 배수의 상기 유기물 농도에 부합하도록 결정된다.
반송 슬러지 조절기(3)는, 상기 결정된 반송 활성 슬러지량에 기초하여 침전조(2)에서 폭기조(1)로 반송될 활성 슬러지량을 조절한다. 조절 방법은 소정량의 활성 슬러지를 폭기조(1)로 이송할 수 있는 한, 임의의 것이 될 수 있으며, 예를 들어 상기 방법은 반송 활성 슬러지의 유량 또는 침전조(2)로부터 활성 슬러지를 추출하는 시간 간격을 조절할 수 있다.
다음으로, 도 1의 장치의 동작이 상세히 설명된다.
처리될 배수의 일부는 용존 산소 포화조(5)로 흐를 수 있도록 한다. 제조 공정으로부터 배출되는 배수가 많은 경우에서 충분한 용존 산소량을 포함하지 않기 때문에, 배수는 용존 산소 포화조(5)에서 폭기(aeration)를 행하여 용존 산소-포화 배수를 얻는다. 이 용존 산소-포화 배수는 용존 산소 측정조(6)로 이송된다.
한편, 폭기조(1)에서 혼합물(활성 슬러지 및 배수)중 일부가 추출되고 분광법에 의해 투과율에 대해 측정된다. 이 투과율은 미리 얻어진 다양한 슬러지 농도에서의 투과율과 비교되어, 폭기조(1)의 슬러지 농도를 결정한다. 이와 같이 결정된 슬러지 농도로부터 폭기조(1)로부터 추출될 혼합물량이 결정된다. 폭기조(1)로부터 추출된 활성 슬러지 및 배수는 분배조(4)에서 고액 분리된다. 고액 분리가 막을 이용하여 수행될 때, 막상에 남아있는 활성 슬러지는 소정량의 물로 역세(back-washed)되고 사용된 역세수와 함께 용존 산소 측정조(6)로 이송된다. 고액 분리가 원심 분리에 의해 수행될 때, 상층액은 버려지고 침전물은 소정량의 물을 사용함으로써 용존 산소 측정조(6)로 이송된다. 이 경우에, 역세수는 바람직하게 용존 산소 포화조(5)에서 얻어진 용존 산소-포화 배수이다. 용존 산소 측정조(6)에서, 분배조(4)로부터 이송된 활성 슬러지는 용존 산소 포화조(5)로부터 보내진 용존 산소-포화 배수 및 역세수를 이용하여 소정의 농도로 조정된다.
용존 산소 측정조(6)는, 어떠한 외부 산소도 유입되지 않도록 외기로부터 밀폐된다. 용존 산소 측정조(6)에서, 용존 산소-포화 배수 및 활성 슬러지가 완만해져 부드럽게 혼합되므로, 활성 슬러지는 배수에 존재한 유기물을 호기적으로 분해하고 그 배수에 용존된 산소가 소비된다. 따라서, 일반적으로, 배수에 용존된 산소는, 배수의 유기물 농도가 보다 높을 때 보다 빨리 소비된다. 용존 산소 측정조(6)에는 용존 산소 측정부(8-1)에 접속된 용존 산소 센서(7)가 제공되고, 용존 산소 측정부(8-1)는 용존 산소-포화 배수 및 활성 슬러지의 혼합시 용존 산소의 시간에 따른 변화량을 감시하며, 감시 결과는 반송 활성 슬러지량을 결정하기 위하여 반송 슬러지량 결정부(8-2)에 입력된다. 반송 슬러지량 결정부(8-2)에는 다양한 유기물 농도에서의 표준 슬러지의 용존 산소 소비 또는 비율이 미리 입력되며, 이 패턴 또는 비율은 용존 산소 측정조(8-1)로부터 입력되는 용존 산소의 시간에 따른 변화량으로부터 도출되는, 처리될 배수의 용존 산소 소비율 또는 패턴과 비교되며, 이 비교는 폭기조(1)의 활성 슬러지가 측정 시점에서 흐르는 배수에서의 유기물을 분해하는데 부족한 양을 가리키며, 이러한 정보로부터 반송될 활성 슬러지량이 결정된다.
용존 산소의 변화량으로부터 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위해서, 용이하게 분해 가능한 유기물의 존재로 소정량의 표준 슬러지의 용존 산소 소비 패턴을 미리 검사하고 유기물이 안정하게 분해되는 산소 범위에서의 용존 산소 소비율을 결정하는 것이 편리하다. 분해될 유기물의 농도가 변하는 범위는 C0내지 Cn으로 간주하고, 용존 산소 소비율 및 유기물 농도 간의 관계는 각각의 유기물 농도 레벨로 결정된다. 유기물 농도가 낮을 때, 용존 산소 소비율은 작고, 농도가 높을 때, 이 비율은 크다. 즉, 도 4(a) 내지 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 용존 산소 농도(D0)는 포화 상태(Dc)에서 임의의 농도(Do)로 감소하는 시간이 각각의 유기물농도에 대해 측정되고{도 4(a) 내지 도 4(c), 도 4(a)에서 C0, 도 4(b)에서 C1, 도 4(c)에서 Cn}, 각각의 용존 산소 소비율이 결정된다. 이와 같이 얻어진 용존 산소 소비율은 유기물 농도에 대해 도식되는데, 이로써 선형식에 매우 가까운 근사식이 도 5에 도시된 바와 같이 얻어진다.
즉, 용존 산소 소비율이 용존 산소 측정조(6)에서 감시된 용존 산소의 시간에 따른 변화량에 기초하여 증가하였을 때, 반송 활성 슬러지량을 결정하기 위한 유닛(8)은 배수의 유기물이 증가되었는가를 판단하고, 증가에 부합하도록 반송될 활성 슬러지량을 결정한다. 반송될 활성 슬러지량은 폭기조에서의 거주 시간내에서 유기물 처리에 필요한 활성 슬러지량을 계산함으로써 결정되거나, 또는 경험적으로 결정되고, 상술된 분광법에 의해 결정된 폭기조의 슬러지 농도가 배수의 유기물 처리용으로 적절하게 되도록 조절될 수 있다.
침전조(2)에서 폭기조(1)로 반송될 활성 슬러지량에 대한 조절기(3)의 조절은 배수의 유기물 농도에 부합하도록 수행된다. 따라서, 배수 처리는, 배수의 유기물 부하가 변동할 때도 안정하게 수행된다.
유기물 농도의 측정 시간 간격에 대해 어떠한 특정한 제약도 없다. 이 측정은 이용되는 처리 시스템의 크기에 최적인 시간 간격으로 수행될 수 있다.
반송 활성 슬러지량의 조절은 밸브 개방 정도 또는 추출 펌프 회전의 변화량에 의해 이루어 질 수 있다. 침전조로부터 활성 슬러지를 추출하는 횟수가 타이머 사용에 의해 변경될 때, 반송될 활성 슬러지량의 조절은 타이머의 온-오프 횟수의변화량에 의해 이루어 질 수 있다.
예 2
본 발명의 다른 예가 도 2를 참조하여 설명된다. 수도 용수와 같이, 낮은 유기물 농도의 물인 조절수(대조수; control water)는 조절용 용존 산소 포화조(9)로 도입된 다음, 폭기에 의해 산소로 포화되고, 조절용 용존 산소 측정조(10)로 이송된다. 소정량의 활성 슬러지는 폭기조(1)로부터 추출되고 분배조(4)를 거쳐 용존 산소 측정조(10)로 이송된다. 용존 산소 측정조(10)의 용액의 용존 산소의 시간에 따른 변화량은 용존 산소 측정부(8-1)에서 측정된다. 이 측정으로부터 도출되는 용존 산소 소비 패턴 또는 비율은 처리될 배수에 대해 얻어진 용존 산소 소비 패턴 또는 비율로부터 공값으로서 감산되어, 이로써 배수중의 실제 유기물의 용존 산소 소비 패턴 또는 비율이 측정된다. 이는 요구된 활성 슬러지량의 정확한 결정을 가능하게 하는 폭기조(1)에서의 활성 슬러지의 분해 활성 감소에 대응하는 반송될 활성 슬러지량을 결정할 수 있게 한다.
예 3
상기 예들에서, 활성 슬러지의 활성은 고려되지 않았다. 본 예에서는, 활성 슬러지의 활성이 반송될 활성 슬러지량의 결정시 고려된다. 폭기조에서의 활성 슬러지의 활성이, 예를 들어 다음과 같이 검사될 수 있다. 도 2에서, 소정의 유기물 농도의 물은 조절수로서 사용되며, 이 물은 표준 슬러지를 사용함으로써 용존 산소 소비 패턴에 대해 미리 측정된 다음, 이 물은 폭기조(1)로부터 추출된 활성 슬러지를 사용함으로써 용존 산소 소비 패턴에 대해 측정되며, 2개의 용존 산소 소비 패턴이 비교되어, 폭기조에서의 활성 슬러지의 활성이 결정될 수 있다. 이와 같이 결정된 활성 슬러지의 활성 상태를 예 1 또는 예 2의 결과로 입력함으로써, 반송될 활성 슬러지량이 보다 정확히 결정될 수 있다. 따라서, 폭기조에서의 활성 슬러지의 활성이, 예를 들면, 표준 슬러지의 활성보다 낮은 것으로 밝혀졌을 때, 반송될 활성 슬러지량은 보다 높은 쪽으로 교정된다.
활성 슬러지의 활성이 매우 급격하게 변동하지 않기 때문에, 상기 활성 슬러지의 활성에 대한 결정은 예 1 또는 예 2의 동작이 수 내지 수십 번 반복되었을 때 마다 수행된다. 배수의 유기물 농도가 매우 높은 레벨로 증가하였을 때, 활성 슬러지의 활성은 바로 저하할 수 있고, 이러한 활성의 저하가 있을 때, 유기물 농도의 급격한 증가가 배수에서 발생하였다고 판단되며, 상기 슬러지 활성의 결정은, 반송될 활성 슬러지량의 증가가 선정된 레벨을 초과하는 동작 이후 효과적으로 수행될 수 있다.
활성 슬러지의 활성은 또한 활성 슬러지의 효소를 추출하는 단계 및 선정된 물질에 대한 효소 활성 상태를 측정하는 단계를 포함하는 다른 방법에 의해 결정될 수 있다. 그러나, 이 방법은 노동 및 시간을 필요로 한다. 따라서, 본 예에 사용된 결정 방법이 매우 유리하다.
예 4
본 발명의 더 바람직한 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서, 반송 활성 슬러지의 일부는 분배조(13)로 추출되며, 이는 용존 산소 측정조(12)에서 용존 산소-포화 배수와 혼합되고 상기 예들에서와 동일한 방식으로 용존 산소 소비 패턴또는 비율에 대해 측정되며, 측정 결과가 폭기조(1)의 활성 슬러지에 의한 용존 산소 소비 패턴 또는 비율에 입력되고, 상기 예들에서와 동일한 방식으로 측정되어, 최적의 반송될 활성 슬러지량이 결정된다. 반송될 활성 슬러지가 높은 활성 상태를 가질 때, 임의의 유기물 농도의 배수에 대한 용존 산소 소비 패턴은 동일한 배수의 표준 슬러지의 것보다 약간 크며, 따라서, 반송될 활성 슬러지량이 약간 더 낮은 레벨로 설정될 수 있다. 반대로, 반송 활성 슬러지가 낮은 활성 상태를 가질 때, 반송 활성 슬러지량은 약간 더 높은 레벨로 설정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 침전조에서 폭기조로 반송될 활성 슬러지량이 폭기조 내의 슬러지량이 배수의 유기물 부하의 변동에 부합할 수 있도록 조절됨으로써, 배수의 유기물 부하가 변동할 때에도 배수가 안정적으로 처리될 수 있다.
또한, 배수의 유기물 부하는 활성 슬러지에 의한 산소 소비율이 배수의 처리될 유기물의 농도에 의해 다르기 때문에 감시되고, 활성 슬러지는 배수의 유기물 부하에 부합하는 양으로 침전조에서 폭기조로 반송됨으로써, 배수 처리가 안정하게 수행될 수 있다.
Claims (14)
- 적어도 폭기조(aeration tank) 및 침전조(precipitation tank)를 구비하는 활성 슬러지 처리 장치에서, 상기 침전조에서 상기 폭기조로 반송될 활성 슬러지량을 조절하기 위한 방법에 있어서,상기 폭기조에서 처리될 배수의 일부를 추출하고, 상기 추출 배수가 산소로 포화하도록 폭기(aerating)시켜 용존 산소 포화 배수를 조제하는 단계,상기 폭기조에 존재하는 활성 슬러지의 일부를 추출하고, 상기 추출된 활성 슬러지를 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합시켜 혼합물을 조제하는 단계,상기 혼합물 중의 용존 산소 농도의 변화량을 측정하는 단계,상기 변화량으로부터 상기 폭기조에 일시적으로 존재하는 상기 활성 슬러지의 용존 산소 소비 패턴 또는 비율을 도출해 내고, 상기 패턴 또는 비율을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여 처리될 상기 배수 중의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량을 결정하는 단계, 및상기 슬러지량에 기초하여, 상기 침전조에서의 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 폭기조에 반송하는 단계를 포함하는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,유기물을 거의 포함하지 않는 조절수(대조수; control water)가 산소로 포화하도록 폭기시켜 용존 산소 포화 조절수를 조제하고, 상기 용존 산소 포화 조절수를 상기 폭기조에서의 활성 슬러지의 일부와 혼합시켜 혼합물을 조제하며, 상기 혼합물 중의 상기 용존 산소 농도의 변화량을 측정하는 단계,상기 용존 산소 포화 배수와 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지 일부의 혼합물 중의 상기 용존 산소 농도의 변화량으로부터 상기 변화량을 감산하는 단계,상기 감산의 나머지로부터 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지의 상기 용존 산소 소비 패턴을 도출해 내고, 상기 패턴을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여, 처리될 배수의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량을 결정하는 단계, 및상기 슬러지량에 기초하여, 상기 침전조에서의 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 폭기조에 반송하는 단계를 포함하는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,미리 유기물 농도가 측정된 조절수가 산소로 포화하도록 폭기시켜 용존 산소 포화 조절수를 조제하고, 상기 용존 산소 포화 조절수를 상기 폭기조에서의 활성 슬러지의 일부와 혼합시켜 혼합물을 조제하며, 상기 혼합물 중의 상기 용존 산소 소비 패턴을 측정하는 단계,상기 용존 산소 소비 패턴을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여, 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지의 활성 상태를 결정하는 단계, 및상기 활성 상태를 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 입력으로서 이용하여, 반송될 활성 슬러지의 최적량을 결정하는 단계를 포함하는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,반송될 상기 활성 슬러지의 일부를 추출하고 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합하여 혼합물을 조제하되, 상기 혼합물은 용존 산소의 변화량을 위해 측정되며, 상기 측정 결과는 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 입력으로서 이용되어, 반송될 활성 슬러지의 최적량을 결정하는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,상기 용존 산소 소비 패턴이 용존 산소 소비율인 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지의 일부와 상기 용존 산소 포화 배수의 혼합물을 조제할 때, 상기 폭기조로부터 추출된 활성 슬러지 및 물이 고액분리(solid-liquid separation)되고, 결과 고체물(resulting solid)이 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합되는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 제1항에 있어서,상기 반송될 활성 슬러지량은 상기 폭기조에서의 상기 측정된 활성 슬러지 농도가 배수에 존재하는 유기물 처리에 최적이 되도록 결정되는 반송될 활성 슬러지량 조절 방법.
- 활성 슬러지 처리 장치에 있어서,폭기조(aeration tank),침전조(precipitation tank),상기 폭기조에서 처리될 배수의 일부를 추출하고, 상기 추출 배수가 산소로 포화하도록 폭기(aerating)시켜 용존 산소 포화 배수를 조제하기 위한 수단,상기 폭기조에 존재하는 활성 슬러지의 일부를 추출하기 위한 수단,상기 추출된 활성 슬러지를 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합시켜 혼합물을 조제하기 위한 수단,상기 혼합물 중의 용존 산소 농도의 변화량을 측정하기 위한 수단,상기 변화량으로부터 상기 혼합물의 용존 산소 소비 패턴을 도출해 내고, 상기 패턴을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여 처리될 배수의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 수단, 및상기 슬러지량에 기초하여, 상기 침전조에서의 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 폭기조에 반송하기 위한 수단을 포함하는 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,유기물을 거의 포함하지 않는 조절수를 폭기시켜 용존 산소 포화 조절수를 조제하기 위한 수단,상기 용존 산소 포화 조절수를 상기 활성 슬러지 추출 수단에 의해 추출된, 상기 폭기조에서의 활성 슬러지의 일부와 혼합시켜 조절 혼합물을 조제하기 위한 수단, 및상기 조절 혼합물 중의 상기 용존 산소 농도의 변화량을 측정하기 위한 수단을 더 포함하되,상기 변화량은 상기 용존 산소 포화 배수와 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지 일부의 혼합물에서의 상기 용존 산소 농도의 변화량으로부터 감산되고, 상기 감산의 나머지로부터 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지의 상기 용존 산소 소비 패턴이 결정되고, 상기 패턴이 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교되어 처리될 배수의 유기물 농도를 결정하며, 상기 유기물 농도에 기초하여 반송될 활성 슬러지량이 결정되는 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,미리 유기물 농도가 측정된 조절수가 산소로 포화하도록 폭기시켜 용존 산소 포화 조절수를 조제하고, 상기 용존 산소 포화 조절수를 상기 폭기조에서의 활성 슬러지의 일부와 혼합시켜 혼합물을 조제하며, 상기 혼합물 중의 상기 용존 산소 소비 패턴을 측정하기 위한 수단, 및상기 용존 산소 소비 패턴을 다양한 유기물 농도인 표준 슬러지의 선정된 용존 산소 소비 패턴과 비교하여 상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지의 활성 상태를 결정하기 위한 수단을 더 포함하되,상기 활성 상태가 상기 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 입력으로서 이용되어, 반송될 활성 슬러지의 최적량을 결정하는 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,반송될 상기 활성 슬러지의 일부를 추출하고 상기 활성 슬러지의 일부를 상기 용존 산소 포화 배수와 혼합하여 혼합물을 조제하기 위한 수단, 및상기 혼합물 중의 용존 산소의 변화량을 측정하기 위한 수단을 더 포함하되,상기 측정 결과가 반송될 활성 슬러지량을 결정하기 위한 입력으로서 이용되어, 반송될 활성 슬러지의 최적량을 결정하는 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,상기 용존 산소 소비 패턴이 용존 산소 소비율인 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,상기 폭기조에 존재하는 상기 활성 슬러지의 일부를 추출하기 위한 수단에서, 상기 폭기조로부터 추출된 활성 슬러지 및 물이 고액 분리(solid-liquid separation)될 수 있는 활성 슬러지 처리 장치.
- 제8항에 있어서,상기 폭기조에서의 상기 활성 슬러지 농도를 측정하기 위한 수단을 더 포함하는 활성 슬러지 처리 장치.
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| KR19990072692A (ko) | 1999-09-27 |
| CN1113820C (zh) | 2003-07-09 |
| JPH11226590A (ja) | 1999-08-24 |
| JP2888238B1 (ja) | 1999-05-10 |
| US6123846A (en) | 2000-09-26 |
| TW495489B (en) | 2002-07-21 |
| CN1232795A (zh) | 1999-10-27 |
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