KR100337758B1 - Sludge-Free Biological Process For Wastewater Treatment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하폐수 처리 방법에서 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법은, 하폐수의 생물학적 처리 공정에서 발생하는 슬러지중 반송되는 슬러지를 제외한 나머지를 이온화 가스 또는 옥시던트를 이용하여 분해 가용화하는 단계; 및 상기 단계에서 가용화된 슬러지를 생물학적 처리조로 반송하여 미생물의 먹이로 활용하는 단계를 포함하는 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 방법으로서, 상기 이온화 가스는 오존 이외에도 이온화 발생기로부터 생성되는, 수하전하(e-aq), H+, OH 및 각종 라디칼 혹은 자유전자 등의 산화력을 지닌 물질을 포함하고, 상기 옥시던트는 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다. 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 장치는, 전자빔, 저온 플라즈마 등의 기술을 공기에 적용하여 오존 이외에도 수하전하(e-aq), H+, OH 및 각종 라디칼 혹은 자유전자 등의 산화력을 지닌 물질을 발생시키는 이온화 가스 발생기; 생물학적 처리 공정에서 배출되는 슬러지를 순환시키는 순환 펌프; 상기 순환 펌프에 의하여 배출되는 슬러지와 상기 이온화 가스 발생기로부터 배출되는 이온화 가스 또는 라디칼을 흡인시키고, 첨가된 옥시던트를 접촉시키는 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기; 및 상기 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기를 거친 슬러지가 분해되어 가용화된 후 배출되는 슬러지 분해조를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법 및 그 장치에 의하면, 폐슬러지의 배출이 없는 생물학적 처리 공정을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 슬러지를 분해 가용화하여 미생물의 먹이로 재활용함으로써 처리 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a sludge-free wastewater treatment method and apparatus therefor in a wastewater treatment method, and the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention ionizes the rest except the sludge returned in the sludge generated in the biological treatment process of the wastewater. Decomposing and solubilizing with gas or oxidant; And returning the solubilized sludge to the biological treatment tank and using the same for feeding microorganisms, wherein the ionization gas is generated from an ionization generator in addition to ozone. ), H +, OH and various radicals or free electrons and the like, and the oxidant is characterized in that it contains hydrogen peroxide. The sludge-free sewage treatment apparatus according to the present invention applies a technique such as electron beam, low temperature plasma, etc. to the air, and in addition to ozone, substances having oxidative power such as water charge (e-aq), H +, OH and various radicals or free electrons can be used. An ionization gas generator for generating; A circulation pump for circulating the sludge discharged from the biological treatment process; An ionization gas suction and oxidant mixer which sucks the sludge discharged by the circulation pump and the ionization gas or radical discharged from the ionization gas generator and contacts the added oxidant; And a sludge cracking tank discharged after the sludge that has passed through the ionization gas suction and oxidant mixer is decomposed and solubilized. According to the sludge-free wastewater treatment method and apparatus according to the present invention, not only the biological treatment process without waste sludge discharge can be achieved, but also the sludge can be decomposed and solubilized and recycled into the food of microorganisms to increase the treatment efficiency. There is an advantage.
Description
본 발명은 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 반송 슬러지의 일부를 이온화 가스 또는 옥시던트를 이용하여 분해 가용화하고, 가용화된 슬러지를 생물학적 반응조로 이송시켜서 미생물의 먹이로 재사용하여 슬러지 배출이 전혀 없거나 또는 극소화할 수 있는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a sludge-free wastewater treatment method and apparatus, wherein a part of the conveyed sludge is decomposed and solubilized using an ionizing gas or an oxidant, and the solubilized sludge is transferred to a biological reaction tank and reused as a food for microorganisms so that sludge is discharged. It is characterized by the fact that it can be completely absent or minimized.
생물학적 처리는 기본적으로 미생물을 이용하거나 유기물을 산화시켜서 H2O 또는 CO2로 혹은 침전될 수 있는 미생물로 변환시켜서 폐수를 처리하는 방법이다. 생물학적 처리 공정을 효율적으로 운전하기 위하여는, 활성 미생물의 활동 조건에 적합한 환경이 요구되며, 특히 시스템내의 미생물량을 적정하게 유지시키는 것은 공정의 운전에 매우 중요한 인자이다. 따라서, 적정량 이상의 미생물은 공정 밖으로 배출시켜야 하는데, 이때 배출되는 미생물이 바로 폐슬러지이다.Biological treatment is basically a method of treating wastewater by using microorganisms or by oxidizing organic substances and converting them into H 2 O or CO 2 or into microorganisms that can be precipitated. In order to efficiently operate the biological treatment process, an environment suitable for the active conditions of the active microorganisms is required, and in particular, maintaining an appropriate amount of microorganisms in the system is a very important factor in the operation of the process. Therefore, more than an appropriate amount of microorganisms should be discharged out of the process, and the microorganisms discharged are waste sludge.
도1은 종래의 하폐수의 일반적인 생물학적 처리 공정도이다.1 is a general biological process flow chart of conventional wastewater.
도1에 도시된 바와 같이, 하폐수의 일반적인 생물학적 처리 공정에서는 2차 침전지로부터 배출되는 슬러지중 일부는 포기조로 반송되고, 그 나머지는 폐슬러지로서 농축조, 소화조를 거치고 탈수 공정을 거쳐서 배출된다.As shown in FIG. 1, in the general biological treatment process of sewage water, some of the sludge discharged from the secondary sedimentation basin is returned to the aeration tank, and the rest is discharged through the concentration tank, the digestion tank, and the dehydration process as the waste sludge.
종래 기술에 의하면, 이러한 폐슬러지를 처리하기 위하여, 농축, 저효율 혐기성 소화, 탈수, 매립의 과정에 의존한다. 이러한 종래의 폐슬러지 처리 방법은 매립을 위한 부지가 요구되므로 비용이 많이 드는 문제가 있다. 실제로, 이 경우 폐슬러지 처리에 드는 비용이 전체 하수 처리 비용의 약 40%정도가 소요되는 것으로 알려져 있다. 한편, 2001년부터는 폐기물 최종 매립지에서도 폐슬러지의 반입이 금지될 예정이므로 폐슬러지 처리를 위한 새로운 방식이 요구된다.According to the prior art, in order to treat such waste sludge, it is dependent on the process of concentration, low efficiency anaerobic digestion, dehydration and landfill. This conventional waste sludge treatment method is expensive because it requires a site for landfill. In fact, in this case, it is known that the cost of waste sludge treatment is about 40% of the total sewage treatment cost. Meanwhile, since 2001, the sludge is to be banned from the final landfill, and a new method for waste sludge treatment is required.
또한, 매립에 대한 대안으로서 최근에 폐슬러지 소각 방식이 논의되고 있으나, 소각 처리의 경우, 자원 회수에 불리하고, 소각시 생기는 부수적인 환경 오염 물질 등이 문제가 된다.In addition, waste sludge incineration method has recently been discussed as an alternative to landfill, but in the case of incineration treatment, it is disadvantageous for resource recovery, and incidental environmental pollutants generated during incineration become a problem.
폐슬러지 처리의 개념이 수분의 제거나 유기물의 분해 등을 통한 폐슬러지의 감량화 및 안정화로부터 폐슬러지의 재활용, 자원화 및 에너지 회수 등의 개념으로 변화되면서, 이러한 새로운 개념에 의거하여 폐슬러지를 유효하게 처리하려는 방법들이 시도되었다. 대표적인 것들로는 폐슬러지의 퇴비화, 건설 자재로 재활용, 혐기성 소화에 따른 메탄 회수 및 폐슬러지 가수 분해 및 고효율 반응조를 사용한 에너지 생산 등이 있다.As the concept of waste sludge treatment is changed from the reduction and stabilization of waste sludge through the removal of water or decomposition of organic matter to the concept of waste sludge recycling, resource recycling and energy recovery, waste sludge is effectively applied based on this new concept. Attempts have been made. Representatives include composting waste sludge, recycling as construction materials, recovering methane from anaerobic digestion, hydrolyzing waste sludge and producing energy using high efficiency reactors.
그러나, 이러한 폐슬러지 재활용, 자원화 및 자원 회수 방식은 폐슬러지 수급처와 실제 소비처가 마련되어야 하는 현실적인 문제가 폐슬러지의 재이용에 큰 저해 요인이 되고 있다.However, in such a waste sludge recycling, resource recovery and resource recovery method, a realistic problem that a waste sludge supplier and an actual consumer need to prepare has become a major obstacle to the reuse of waste sludge.
하폐수의 생물학적 처리 공정으로부터 배출되는 슬러지를 분해 가용화하여 다시 하폐수의 생물학적 처리 공정에서 재이용할 수 있다면, 폐슬러지를 가장 효율적으로 이용하는 것이 될 것이고, 상기한 바와 같은 폐슬러지를 매립한다거나, 재활용할 때에 발생할 수 있는 문제가 해결될 것으로 기대된다.If the sludge discharged from the wastewater biological treatment process can be decomposed and solubilized and reused in the wastewater biological treatment process, it will be the most efficient use of the waste sludge, which will occur when landfilling or recycling the waste sludge as described above. It is expected that some problems can be solved.
본 발명은 하폐수의 생물학적 처리 공정에서 발생되는 슬러지를 하폐수의 처리 공정에서 분해 가용화를 통하여 재이용할 수 있도록 하여, 폐슬러지의 배출량을 줄이고 궁극적으로는 하·폐수의 생물학적 처리 공정에서 폐슬러지 배출이 없도록하는 슬러지 무배출 하수 처리 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention enables to reuse the sludge generated in the biological treatment process of wastewater through the decomposition solubilization in the wastewater treatment process, to reduce the discharge of waste sludge and ultimately there is no waste sludge discharge in the biological treatment process of sewage and wastewater. An object of the present invention is to provide a sludge-free sewage treatment method and an apparatus thereof.
도1은 종래의 하폐수의 일반적인 생물학적 처리 공정도,1 is a general biological treatment process diagram of a conventional wastewater,
도2는 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 공정도,2 is a sludge-free biological wastewater treatment process diagram according to the present invention,
도3은 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 공정에서의 슬러지 가용화부의 구성도,3 is a schematic view of a sludge solubilization unit in a sludge-free biological sewage treatment process according to the present invention;
도4는 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법을 이용한 슬러지 무배출 생물학적 질소, 인 제거 공정도.Figure 4 is a sludge-free biological nitrogen, phosphorus removal process using the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention.
* 도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
20 : 슬러지 가용화부 21 : 2차 침전지20: sludge solubilization unit 21: secondary sedimentation basin
22 : 포기조22: abandonment
31 : 이온화 가스 발생기 32 : 슬러지 분해조31 ionization gas generator 32 sludge digester
33 : 순환 펌프 34 : 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기33: circulation pump 34: ionization gas suction and oxidant mixer
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법은, 하폐수의 생물학적 처리 공정에서 발생하는 슬러지중 반송되는 슬러지를 제외한 나머지를 이온화 가스 또는 옥시던트를 이용하여 분해 가용화하는 단계; 및 상기 단계에서 가용화된 슬러지를 생물학적 처리조로 반송하여 미생물의 먹이로 활용하는 단계를 포함하는 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 방법으로서, 상기 이온화 가스는 오존 이외에도 이온화 발생기로부터 생성되는, 수하전하(e-aq), H+, OH 및 각종 라디칼 혹은 자유전자 등의 산화력을 지닌 물질을 포함하고, 상기 옥시던트는 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 한다.In order to achieve the object as described above, in the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention, the step of solubilizing the remaining except the sludge returned in the sludge generated in the biological treatment process of the wastewater by using an ionizing gas or oxidant. ; And returning the solubilized sludge to the biological treatment tank and using the same for feeding microorganisms, wherein the ionization gas is generated from an ionization generator in addition to ozone. ), H +, OH and various radicals or free electrons and the like, and the oxidant is characterized in that it contains hydrogen peroxide.
상기한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법은, 질소, 인의 제거를 위한 생물학적 고도 처리 공정이나, 유입수의 수질이 설계 기준치보다 낮은 빈부하 처리장에 적용될 수도 있다.The sludge-free wastewater treatment method described above may be applied to a biologically advanced treatment process for removing nitrogen and phosphorus, or to a poorly loaded treatment plant where the water quality of the influent is lower than the design standard.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 장치는, 전자빔, 저온 플라즈마 등의 기술을 공기에 적용하여 오존 이외에도 수하전하(e-aq), H+, OH 및 각종 라디칼 혹은 자유전자 등의 산화력을 지닌 물질을 발생시키는 이온화 가스 발생기; 생물학적 처리 공정에서 배출되는 슬러지를 순환시키는 순환 펌프; 상기 순환 펌프에 의하여 배출되는 슬러지와 상기 이온화 가스 발생기로부터 배출되는 이온화 가스 또는 라디칼을 흡인시키고, 첨가된 옥시던트를 접촉시키는 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기; 및 상기 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기를 거친 슬러지가 분해되어 가용화된 후 배출되는 슬러지 분해조를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sludge-free wastewater treatment apparatus according to the present invention for achieving the above object is applied to the air by techniques such as electron beam, low temperature plasma, etc., in addition to ozone, water charge (e-aq), H +, OH and various radicals or An ionization gas generator for generating a material having oxidizing power such as free electrons; A circulation pump for circulating the sludge discharged from the biological treatment process; An ionization gas suction and oxidant mixer which sucks the sludge discharged by the circulation pump and the ionization gas or radical discharged from the ionization gas generator and contacts the added oxidant; And a sludge cracking tank discharged after the sludge that has passed through the ionization gas suction and oxidant mixer is decomposed and solubilized.
상기한 슬러지 무배출 하폐수 처리 장치는, 상기 슬러지 분해조와 순환 펌프 사이에 슬러지의 협잡물을 제거하기 위한 수단을 더 포함할 수도 있다.The sludge-free wastewater treatment apparatus may further include means for removing sludge contaminants between the sludge digester and the circulation pump.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적하폐수 처리 방법 및 그 장치를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the sludge-free biological wastewater treatment method and apparatus thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 방법의 공정도이다.2 is a process chart of the sludge-free biological sewage treatment method according to the present invention.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 방법에 의하면, 2차침전지(21)로부터 배출되는 슬러지 중 일부는 반송 슬러지로서 별다른 처리를 거치지 않고 포기조(22)로 반송하고, 나머지 슬러지를 슬러지 가용화부(20)에서 이온화 가스 또는 옥시던트에 의하여 분해 가용화하여 포기조(22)로 보낸다. 포기조(22)로 보내진 가용화된 슬러지는 포기조내의 미생물의 먹이가 되어, 미생물에 의한 생물학적 처리에 의하여 완전 분해된다.As shown in FIG. 2, according to the sludge-free biological sewage treatment method according to the present invention, some of the sludge discharged from the secondary sedimentation battery 21 is returned to the aeration tank 22 without being treated as a conveying sludge. In the sludge solubilization unit 20, the remaining sludge is decomposed and solubilized by ionization gas or oxidant and sent to the aeration tank 22. The solubilized sludge sent to the aeration tank 22 is fed to the microorganisms in the aeration tank and completely decomposed by the biological treatment by the microorganism.
이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail as follows.
슬러지 가용화부(20)에서 이온화 가스 또는 옥시던트의 강력한 산화력을 이용하여 폐슬러지내의 미생물을 파괴시키고, 생물학적으로 분해가 어려운 물질을 분해 가능하도록 한다. 본 발명에서 사용되는 이온화 가스는 오존 이외에도 이온화 발생기로부터 생성되는, 수하전하(e-aq), H+, OH 및 각종 라디칼 혹은 자유전자 등의 산화력을 지닌 물질을 포함한다. 상기 이온화 가스는 전자빔, 저온 플라즈마 등의 기술을 이용한 이온화 가스 발생기에 공기를 적용시켜 생성된다. 예컨대, 전자파를 이용하여 플라즈마를 대기 중에서 발생시키면, 플라즈마 속의 전자들은 중성입자들과 상호 작용하여 중성입자들을 들뜬 에너지 상태로 만들거나 산소 원자와 같은 활성입자를 만들어 낸다. 전자파를 이용하여 대기 중에서 플라즈마를 생성하는 장치로서 손쉽게 시중에서 구입할 수 있는 대표적인 전자파 발진장치는 가정에 있는 전자 레인지이다. 이와 같이 이온화 가스 발생기는 문헌 등에 의하여 공지되어 있고, 오존발생장치 또는 이온발생장치를 비롯한 여러 가지 제품으로 상용화되고 있는 등 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 입수될 수 있다. 또한, 본 발명에서는 과산화수소(H2O2) 등의 옥시던트를 첨가하여 슬러지를 분해처리한다.In the sludge solubilization unit 20, microorganisms in the waste sludge are destroyed by using a strong oxidizing power of an ionizing gas or oxidant, so that it is possible to decompose biologically difficult materials. In addition to ozone, the ionizing gas used in the present invention includes a substance having an oxidizing power such as water charge (e-aq), H +, OH, and various radicals or free electrons generated from an ionization generator. The ionization gas is generated by applying air to an ionization gas generator using a technique such as an electron beam or a low temperature plasma. For example, when the plasma is generated in the air using electromagnetic waves, the electrons in the plasma interact with the neutral particles to bring the neutral particles into excited energy or to produce active particles such as oxygen atoms. As a device for generating plasma in the air using electromagnetic waves, a typical electromagnetic wave oscillator that can be easily purchased on the market is a microwave oven in a home. As such, the ionizing gas generator is known from the literature and the like, and is commercially available in various products including an ozone generator or an ion generator, and can be easily obtained by those skilled in the art. In the present invention, sludge is decomposed by adding an oxidant such as hydrogen peroxide (H 2 O 2).
미생물의 파괴는 폐슬러지내의 미생물이 강력한 산화제인 이온화 가스 또는 옥시던트와 접촉되어 세포막에 손상을 입어서 파괴, 사멸 용출됨에 의하여 달성되고, 이와 같은 과정에 의하여 파괴된 미생물은 생물반응조인 포기조(22)에서 다른 미생물의 먹이로 사용된다.The destruction of microorganisms is achieved by damaging cell membranes by contacting ionizing gas or oxidant, which is a strong oxidant, with strong oxidizing agents, and destroying and killing the microorganisms. It is used to feed other microorganisms.
생물학적으로 분해가 어려운 물질인 난분해성 물질들인 석유계 화합물, 염료, 화학 약품이 함유되어 있는 석유 화학 폐수, 펄프 제지 폐수 등의 공업 폐수 처리 시설로부터 배출되는 폐수 중 미분해된 난분해성 물질이 슬러지 가용화부(20)에서의 이온화 가스 또는 옥시던트에 의한 처리에 의하여 생물학적으로 분해 가능한 물질로 분해되어 포기조(22)에서 미생물에 의하여 분해된다.Sludge solubilization of undegraded hardly decomposable substances in wastewater discharged from industrial wastewater treatment facilities such as petroleum compounds, dyes, petrochemical wastewater containing pulp and paper waste, which are hardly biodegradable substances It is decomposed into a biologically decomposable substance by treatment with an ionizing gas or oxidant in the section 20 and is decomposed by microorganisms in the aeration tank 22.
슬러지 가용화부(20)에서 사용되는 이온화 가스 또는 옥시던트의 산화력이 강력하여 반응 속도가 매우 빠르고 잔류성이 거의 없으므로 생물학적 처리 공정과 결합시키기에 적합하고, 특히 반응후 산소로 환원되기 때문에 독성이 전혀 없으며, 용존 산소를 공급하는 부가적인 효과도 있다.The strong oxidation rate of the ionizing gas or oxidant used in the sludge solubilization unit 20 is very suitable for combining with biological treatment process because the reaction rate is very fast and there is almost no residual, and in particular, there is no toxicity since it is reduced to oxygen after the reaction, There is also the additional effect of supplying dissolved oxygen.
도3은 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a sludge-free sewage treatment apparatus according to the present invention.
도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 장치는, 크게 이온화 가스 발생기(31), 슬러지 분해조(32), 순환 펌프(33), 이온화 가스 흡인 및 옥시던트 혼합기(34)로 구성된다. 이는 도2에 도시된 슬러지 무배출 하수 처리 방법의 공정에서 슬러지 가용화부로서 역할을 한다.As shown in Fig. 3, the sludge-free sewage treatment apparatus according to the present invention is largely composed of an ionization gas generator 31, a sludge cracking tank 32, a circulation pump 33, an ionization gas suction and an oxidant mixer 34. It consists of. This serves as a sludge solubilizing unit in the process of the sludge-free sewage treatment method shown in FIG.
본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 장치는, 순환 펌프(33)를 이용하여 슬러지를 순환시킴으로써 슬러지 분해조(32)내에 와류를 발생시키고 슬러지의 완전 혼합을 유도한다. 또한, 순환류가 흡인 장치를 통과하면서 흡인력을 발생시키는데, 이를 이용하여 이온화 가스 또는 라디칼을 흡인하고 관형 혼합기(34)에 의하여 이온화 가스 또는 옥시던트와 슬러지를 급속히 혼합시켜서 접촉 효율을 향상시킨다. 또한 슬러지내에 협잡물이 많고 고형물의 농도가 높은 슬러지에 적용하는 경우, 유로 폐색 등에 의한 성능 감소를 최소화하기 위하여 순환 펌프(33) 전단에 스크린(35)을 설치하여 협잡물을 제거할 수도 있다. 순환형 이온화 가스 또는 옥시던트 접촉기인 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 장치에서는, 이온화 가스 또는 옥시던트의 강력한 산화력을 이용하여 폐슬러지내의 미생물을 파괴시키고, 생물학적으로 분해가 어려운 물질을 분해 가능하게 하는 슬러지 가용화 작용이 일어난다.The sludge-free sewage treatment apparatus according to the present invention generates vortices in the sludge cracking tank 32 by circulating the sludge using the circulation pump 33 to induce complete mixing of the sludge. In addition, the circulation flow generates a suction force as it passes through the suction device, which draws the ionization gas or radicals and rapidly mixes the ionization gas or oxidant and sludge by the tubular mixer 34 to improve the contact efficiency. In addition, when applied to the sludge having a large amount of contaminants in the sludge and high concentration of solids, the screen 35 may be installed in front of the circulation pump 33 to remove the contaminants in order to minimize the performance decrease due to the blockage of the flow path. In the sludge-free sewage treatment apparatus according to the present invention, which is a circulating ionization gas or an oxidant contactor, a sludge which destroys microorganisms in waste sludge and makes it possible to decompose biologically decomposable substances by using the strong oxidation power of the ionization gas or oxidant. Solubilization takes place.
또한, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하수 처리 방법 및 그 장치는, 질소나 인 제거 목적의 생물학적 고도 처리 공정에 적용할 수도 있다. 이 경우, 폐슬러지의 배출이 없을 뿐만 아니라, 가용화된 슬러지가 탄소원으로서의 역할도 한다.In addition, the sludge-free sewage treatment method and the apparatus according to the present invention can also be applied to a biologically advanced treatment step for nitrogen or phosphorus removal. In this case, not only is there no discharge of waste sludge, but solubilized sludge also serves as a carbon source.
도4는 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법을 이용한 슬러지 무배출 생물학적 질소, 인 제거 공정도이다.4 is a sludge-free biological nitrogen and phosphorus removal process using the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention.
도4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법을 질소, 인 제거를 위한 생물학적 처리 공정에 적용하는 경우, 슬러지에는 다량의 유기물이 함유되어 있으므로, 하수 고도 처리에서 요구되는 탄소원을 보충 공급할 수 있다. 따라서, 탄소원 부족으로 영양소 제거 효율이 낮은 하수 고도 처리 시설의 경우, 폐슬러지가 배출되지 않을 뿐만 아니라, 영양소 제거 효율을 높을 수 있는 장점이 있다.As shown in FIG. 4, when the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention is applied to a biological treatment process for removing nitrogen and phosphorus, sludge contains a large amount of organic matter, and thus, a carbon source required for advanced sewage treatment. Can be supplemented. Therefore, in the case of sewage treatment plants having low nutrient removal efficiency due to lack of carbon source, waste sludge is not discharged and there is an advantage that the nutrient removal efficiency can be improved.
또한, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법은 빈부하 처리장에 적용될 수도 있다.In addition, the sludge-free wastewater treatment method according to the present invention may be applied to a poor load treatment plant.
일반적인 생물학적 하폐수 처리 공정에서는 안정된 처리 효율을 얻기 위하여, 미생물과 먹이가 적당한 비율로 운전되어야 한다. 그러나, 국내의 하수처리장에서 유입수의 수질이 설계 기준치보다 매우 낮게 유입되어 생물학적 처리 공정이 어려운 경우가 있다. 이를 빈부하 처리장이라고 하는데, 이 경우 안정적인 생물학적 처리를 위하여, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 하폐수 처리 방법 및 그 장치를적용하면, 원수중에 부족한 미생물의 먹이를 보충할 수 있으므로 빈부하의 문제를 해결할 수 있다.In general biological sewage treatment processes, microorganisms and food must be operated at an appropriate ratio in order to obtain stable treatment efficiency. However, there is a case that the biological treatment process is difficult because the water quality of the inflow water in the domestic sewage treatment plant is much lower than the design reference value. This is referred to as a poor load treatment plant. In this case, if the sludge-free wastewater treatment method and apparatus according to the present invention are applied for stable biological treatment, the problem of poor load can be solved because the food of microorganisms lacked in the raw water can be replenished. .
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 슬러지 무배출 생물학적 하폐수 처리 방법 및 그 장치에 의하면, 폐슬러지의 배출이 없는 생물학적 처리 공정을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 슬러지를 가용화하여 미생물의 먹이로 재활용함으로써 처리 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.As described above, the sludge-free biological wastewater treatment method and apparatus according to the present invention can not only achieve a biological treatment process without waste sludge discharge, but also by solubilizing the sludge and recycling it as food for microorganisms. There is an advantage to increase the processing efficiency.
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