KR100424060B1 - 일체형 오수 및 폐수 처리용 장치 및 이를 이용한 오수 및폐수 처리 공정 - Google Patents

일체형 오수 및 폐수 처리용 장치 및 이를 이용한 오수 및폐수 처리 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐수가 상향류로 유입되도록 하부에 연결되어 설치된 유입관(21) 및 유입된 폐수를 교반시키는 교반 수단(22)을 구비하며 내부에 무산소상태에서 생육가능한 부유상의 미생물이 식종되는 무산소조(탈질화조)(20); 상기 무산소조(20)의 외부를 감싸고, 상기 무산소조(20)에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 내부에는 미생물이 부착된 담체(메디아)가 충진되고 하부에는 상기 폐수를 폭기 및 혼합시키기 위한 산기 수단(32)이 형성된 폭기조(질산화조)(30); 상기 폭기조(20)의 외부를 감싸고, 상기 폭기조에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 상기 폐수의 상등수 일부는 무산소조로 반송되고 일부는 방출되는 침전조(40); 및 상기 무산소조(20), 폭기조(30) 및 침전조(40)를 일체로 수용하는 본체(10)를 포함하는 오수 및 폐수 처리 장치 및 이를 이용한 오수 및 폐수 처리 공정에 관한 것이다. 본 발명의 장치를 이용하여 폐수를 처리할 경우 미생물의 활성도가 증가하여 낮은 F/M비에서 운전이 가능하며, 탈질화, 질산화 및 침전이 한 장치 내에서 이루어져 시설 부지 면적을 줄일 수 있고 BOD 및 T-N 제거 효율이 향상된 경제적이고 효율적이면 안정적으로 오수 및 폐수를 처리할 수 있는 장점이 있다.

Description

일체형 오수 및 폐수 처리용 장치 및 이를 이용한 오수 및 폐수 처리 공정{A single body wastewater disposal plant and wastewater treatment process using the same}
본 발명은 일체형 오수 및 폐수 처리용 장치 및 이를 이용한 오수 및 폐수 처리 공정에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 질산화조, 탈질화조 및 침전조가 일체형인 하나의 본체로 구성되며, 상기 반응조의 높이를 7 내지 10m로 제작하여 기존의 폭기조에 비해 용존산소 농도의 용해도가 증가되어 미생물의 활성도를 증대시키며 활성슬러지 농도를 고농도로 유지시킬 수 있으며, 질산화, 탈질화 및 침전이 한 공정에서 이루어지므로 시설 부지 면적을 줄일 수 있는 효율성이 증가되고 경제적인 일체형 오수 및 폐수 처리용 장치 및 이를 이용한 오수 및 폐수 처리 공정에 관한 것이다.
하천이나 호수에 유입된 질소 성분은 조류의 번식을 촉진하고 부영양화를 일으켜 수생 생태계에 악영향을 끼치게 된다. 질소성분은 수중에서 암모니아 형태로 존재하며 질산화 반응을 일으키는 동안 상당량의 산소가 요구되어 수중의 용존산소를 고갈시키게 되며 유리 암모니아는 수생 생물에 유독성을 일으키게 된다.
우리 나라에서는 1996년부터 농공단지 오수 및 폐수 처리시설을 포함한 방류수 수질기준에 총질소를 규제항목으로 설정함으로써 질소제거 기법에 대한 중요성이 더해지고 있는 실정이며, 2001년부터는 기준을 강화시킴에 따라 하수 및 폐수처리장의 영양소 제거를 위한 고농도 질소처리는 불가피한 현실이다. 그러나, 질소제거가 대략 20∼40% 밖에 되지 않는 활성슬러지법을 주요 공정으로 하고 있는 국내의 하수 및 폐수처리장의 경우 기존공정을 탈피하여 신공정을 개발하여 적용하는 것이 바람직하지만, 공정개발을 위한 시간과 비용이 많이 드는 등 여러 가지 제약이 따라 기존 처리장의 공정 및 시설을 그대로 이용하면서 운전방법을 달리 하거나 또는 기존 시설의 일부를 수정하여 공정개선을 유도하고 있다.
질소의 제거방법에는 크게 파과점 염소처리(Breakpoint Chlorination), 암모니아 스트리핑(Ammonia stripping), 이온교환(Ion Exchange) 등의 물리·화학적 방법과 단백질 및 요소와 같은 유기물 형태와 암모니아와 같은 무기물 형태로 존재하는 질소원 중에서 유기질소는 미생물에 의해 암모니아로 분해되고 암모니아는 아질산으로, 아질산은 질산으로 질산화 박테리아에 의해 산화된 후 탈질 박테리아에 의해 질소가스로 제거되는 생물학적 처리방법이 있다. 그러나 암모니아의 질산화 반응에 관여하는 질산화 박테리아는 독립영양미생물(autotrophs)로 탄소계 유기물질을 분해하는 종속영양미생물(heterotrophs)에 비해 세포합성속도와 기질분해속도가 매우 낮아 경쟁적으로 하위에 있으므로, 부유성장법보다는 일정 메디아에 질산화 박테리아를 부착시킨 침적여상, 살수여상, 회전원판법 등의 생물막 공법이 흔히 이용되고 있다.
생물막공법은 부유성장공법에 비해 높은 슬러지 체류시간(sludge retention time; SRT)을 유지할 수 있기 때문에 기질의 부하변동에 강하며, 높은 처리효율, 운전관리의 용이함, 슬러지 발생량이 적다는 장점을 가지고 있어 성공적인 연구 결과를 보고하고 있다. 생물학적 질소 제거공법 중 특허화된 A/O 및 바르덴포(Bardenpho) 공정은 무산소와 호기성 반응조를 조합한 단일 슬러지 부유성장 처리공정으로 우리나라에서 많이 사용되고 있는데, 단일슬러지 처리공정의 경우 분리식 슬러지 처리 공정에 비해 탈질율이 상당히 저조한 것으로 알려져 있다. 이의 원인으로는 호기성 반응조에서 무산소 반응조로의 내부순환시 용존산소에 의한 탈질율의 저하와 부하변동에 따른 질산화율의 저하 등이 있다.
현재 국내 일부 하수 및 폐수 처리장은 처리 공정을 설치하여 운전 중이나 선진국의 기술을 국내의 좁은 현장 부지 여건 등을 고려하지 않고 그대로 도입하여 여러 가지 문제점이 발생되고 있으며, 국내의 일부 대학 및 연구계에서도 공정의 조밀화 및 소규모 장치에 관한 연구가 진행 중이나 아직까지 그 결과가 미미한 실정이다.
방류수 수질 기준
구분 생물화학적산소요구량(BOD:㎎/ℓ) 화학적산소요구량(COD:㎎/ℓ) 부유물질량(SS㎎/ℓ) 기타(㎎/ℓ)
하수종말처리시설 특별대책지역 및 잠실수중보권역 10 이하 40 이하 10 이하 총질소:20이하총 인 :2 이하
기타지역 20 이하 40 이하 20 이하 총질소:60이하총 인 :8이하
폐수종말처리시설(농공단지 오·폐수종말처리시설을 포함한다. 30 이하 40 이하 30 이하 총질소:60이하총 인 :8이하
비고 : 1. 산업단지의 폐수종말처리시설 또는 하수종말처리시설의 페놀류등 오염물질의 방류수수질기준은 당해 처리시설에서 처리할 수 있는 오염물질항목에 한하여 별표 5중 2. 페놀류등 오염물질의 표중 특례지역에 적용되는 배출허용기준이내에서 당해 처리시설 설치사업시행자의 요청에 따라 환경부장관이 정하여 고시한다.(개정 2000.10.23)2. 이 표에서 특별대책지역은 한강수계중 환경정책기본법 제22조의 규정에 의하여 수질보전을 위하여 지정된 특별대책지역으로 하며, 잠실수중보권역은 팔당댐과 잠실수중보사이의 하천(지천을 포함한다)의 집수구역(빗물이 자연적으로 하천·호소 등 공공수역으로 흘러드는지역으로서 주변의 능선을 잇는 선으로 둘러싸인 구역을 말한다)으로 한다
이에 본 발명에서는 광범위한 연구를 수행한 결과, 질산화, 탈질화 및 침전이 일체형의 장치에서 수행되어 유기물 및 질소를 동시에 제거할 수 있으며 장치의 높이를 7 내지 10m로 제조하여 용존 산소 농도의 용해도가 증가하여 미생물의활성도를 증가시킬 수 있었으며, 본 발명은 이를 기초로 완성되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 오수 및 폐수의 유기물질 및 질소를 동시에 제거하며, 미생물의 활성도가 증가된 일체형 오수 및 폐수처리용 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 일체형 오수 및 폐수처리용 장치를 이용한 오수 및 폐수 처리 공정을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 오수 및 폐수 처리용 장치는 폐수가 상향류로 유입되도록 하부에 연결되어 설치된 유입관(21) 및 유입된 폐수를 교반시키는 교반 수단(22)을 구비하며 내부에 무산소상태에서 생육가능한 부유상의 미생물이 식종되는 무산소조(탈질화조)(20); 상기 무산소조(20)의 외부를 감싸고, 상기 무산소조(20)에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 내부에는 미생물이 부착된 담체(메디아) 충진되고 하부에는 상기 폐수를 폭기 및 혼합시키기 위한 산기 수단(32)이 형성된 폭기조(질산화조)(30); 상기 폭기조(30)의 외부를 감싸고, 상기 폭기조에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 상기 폐수의 상등수 일부는 무산소조로 반송되고 일부는 방출되는 침전조(40); 및 상기 무산소조(20), 폭기조(30) 및 침전조(40)를 일체로 수용하는 본체(10)를 포함하며, 상기 무산소조(20) : 폭기조(30) : 침전조(40)의 용적비는 1 : 3 : 1이고, 상기 본체의 하부 폭: 높이의 비가 1 : 2이며 높이가 7 내지 10m로 구성된다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 오수 및 폐수 처리 공정은 상기장치를 제공하는 단계; 폐수를 상기 무산소조(20)로 유입시키면서 10 내지 50rpm으로 교반시키면서 4 내지 8시간 동안 유지시키면서 탈질화반응을 수행하는 단계; 상기 무산소조(20)로부터 오버플로우된 폐수를 3.0∼4.0㎎/ℓ의 DO값을 유지하면서 질산화 반응을 수행시키는 단계; 및 폭기조(30)로부터 오버플로우되어 침전조(40)로 이송된 폐수를 일부는 방출시키고 일부는 무산소조로 반송시키는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 오수 및 폐수 처리용 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오수 및 폐수 처리용 장치의 단면을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10 : 본체 11 : 제1 방해판 12 : 활성탄 흡착탑
20 : 무산소조 21 : 오수 및 폐수 유입관
22 : 교반기 23 : 모터 24 : pH 센서
25 : ORP 센서 30 : 폭기조 32 : 산기 수단
33 : pH 센서 34 : DO 센서 35 : ORP 센서
40 : 침전조 41 : 유출관 42 : 상등수 반송관
43 : 슬러지 반송관 44 : 슬러지 배출관 45 : 제2 방해판
→ : 폐수의 흐름
이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일체형 오수 및 폐수(이하 폐수) 처리용 장치 또는 본체(10)는 크게 무산소조(20), 폭기조(30), 및 침전조(40)로 구성된다.
상기 무산소조(20)는 폐수가 상향류로 유입되도록 하부에 연결되어 설치된 유입관(21), 유입된 폐수를 교반시키는 교반 수단(22) 및 교반 수단을 움직이는 모터(23)를 구비한다. 무산소조(20) 내부에는 무산소상태에서 생육가능한 부유상의 미생물이 식종되며, 외부에는 pH(24) 및 ORP(Oxidation Reduction Potential : 산화 환원 전위계)(25) 측정센서가 장착되어 있다. 상기 무산소조(20)에서 처리된 폐수는 오버플로우되어 상기 무산소조(20)의 외부를 감싸고 있는 폭기조(30)로 이송된다.
상기 폭기조(30)는 내부에 폐수를 폭기 및 혼합시키기 위한 에어 펌프와 같은 산기 수단(32)을 구비하며, 외부에는 pH(33), DO(34) 및 ORP(35) 측정 센서가장착된다. 또한, 무산소조(20)로부터 오버플로우된 폐수는 무산소조(20)로부터 소정의 간격으로 이격된 제1 방해판(11)에 의해 폭기조(30)내로 상향류식으로 유입된다(도 1의 화살표 참조). 상기 제1 방해판은(11) 상부 덮개에 용접하여 연결시키거나 또는 하부에 지지 다리를 놓아 고정시킨다. 아울러 폭기조(30) 내부에는 미생물이 식종된다.
상기 폭기조(30)에서 처리된 폐수는 다시 오버플로우되어 폭기조(30)의 외부를 감싸고 있는 침전조(40)로 화살표 방향에 따라 이송된다. 상기 침전조(40)에는 상기 폭기조(30)로부터 이송된 폐수가 상향류식으로 공급되도록 제 2 방해판(45)이 설치되어 있다. 폭기조에서 유출되는 물은 다량의 부유물질(미생물 또는 슬러지)이 함유되어 있기 때문에 상기 제2 방해판을 두어 침전조(40) 하부로 유입되면 침전시간이 짧아지므로 침전조(40)의 효율을 증대시킬 수 있다. 침전조(40)로 유입된 폐수의 일부는 유출관(41)을 통해 외부로 방출되고 일부는 반송관(42)을 통해 무산소조(20)로 반송된다.
상기 침전조(40)에 침전된 슬러지는 반송관(43)을 통해 무산소조(20) 또는 폭기조(30)로 일부 반송되고 일부는 배출관(44)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 본 발명의 장치 상부에는 외부로 공기를 배출하기 위한 활성탄 흡착탑(12)이 장착되어 있어 반응조의 공기를 포집한다.
본 발명에 따르면, 일반적으로 질산화에 필요한 체류시간은 10시간 이상이며 탈질화에 필요한 시간은 4∼6시간 정도이며, 침전조에서의 체류시간은 약 4시간 정도이므로, 상기 무산소조(20) : 폭기조(30) : 침전조(40)의 용적비는 1 : 3 : 1이바람직하다. 상기 본체의 하부 폭: 높이의 비는 1 : 2이어야 구조적 안정성 면에서 바람직하며 높이는 기존의 폭기조(약 4.5m)보다 용존 산소의 용해도를 20 내지 30% 향상시키기 위해서는 7m 이상, 바람직하게는 10m로 구성되어야 하며, 상기 높이가 7m 미만이면 용존 산소량이 충분하게 용해되지 않고 10m를 초과하면 경제성이 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 상기 장치 또는 본체는 원통형 또는 그 단면이 육면체 또는 팔면체와 같은 사면체 등의 다면체 기둥 등으로 다양하게 설계될 수 있다.
한편, 상기 장치를 이용한 오수 및 폐수의 처리공정에 따르면 먼저 폐수는 잡사물을 제거하기 위한 스크린 여과 및 응집제에 의한 응집처리와 같은 1차적인 화학적 처리를 거치게 된다.
SS를 약 85 %이상 BOD를 약 25 %이상 제거할 수 있는 알루미늄계, 철염계와 같은 무기응집제를 이용한 응집화학처리 및 침전 처리를 거친 폐수는 유입관(21)을 통해 무산소조(20)의 하부를 통해 유입된다.
전술한 바와 같이, 무산소조(20) 내부에는 무산소 상태에서 생육가능한 미생물이 부유상으로 존재하며 폐수 내의 질산염이온을 질산 가스로 전환시킨다. 탈질화는 보통 혐기성 상태에서 수행되므로 무산소조의 내부는 무산소 상태로 유지시켜야 한다.
무산소조 내의 미생물 농도는 6,000 내지 10,000㎎/ℓ가 바람직하며, 6,000㎎/ℓ미만이면 탈질화 효율이 떨어지게 되며 10,000㎎/ℓ를 초과하면 슬러지의 압밀성이 높아 단회로 현상이 발생할 수 있는 문제가 있다.
무산소조(20)로 유입된 폐수는 내부의 교반 수단(22)에 의해 교반되면서 상향류로 흐르게 된다. 이때 교반 속도는 10 내지 50 rpm이 바람직하다. 교반 속도가 10rpm 미만이면 슬러지의 압밀성으로 인한 단회로 현상과 탈질화 과정에서 발생하는 질소, 이산화탄소 및 메탄과 같은 가스들의 방출이 일어나지 않아 슬러지 부상(rising)이 발생할 수 있고 50rpm을 초과하면 무산소조에서 슬러지의 유출이 많아져 무산소조 내 미생물량이 감소할 수 있는 경향이 있다.
한편, 무산소조(20) 외부에 장착된 pH 및 ORP 측정 센서는 무산소조 내부의pH는 7.2∼8.2로 유지시키고, ORP는 -100 내지 -250mV(-값은 무산소 상태, +값은 호기 상태를 나타냄)를 유지시켜서 최적생육의 효과를 얻도록 한다.
일반적으로 무산소조(20) 및 폭기조(30)로의 폐수 유입속도는 유량으로 결정하기 보다는 체류시간(HRT)으로 결정되는데 상기 체류시간은 폐수 유입 유량과 반응조의 용적에 따라 결정된다. 본 발명에 따르면, 무산소조(20)에서의 폐수의 체류 시간은 폐수의 성상에 따라 4∼8시간으로 조절하는 것이 바람직하다.
상기 무산소조(20)에서 처리된 폐수는 무산소조 상층부에서 폭기조(질산화조)(30)로 오버플로우된다. 무산소조(20)의 외부에는 오버플로우(overflow)된 폐수가 상향류식으로 폭기조(30)에 유입되도록 상기 무산소조(20)로부터 소정의 간격으로 이격된 제1 방해판(11)이 존재한다.
한편, 폭기조(30)의 내부에는 미생물이 부착된 담체 및 부유 미생물이 충진되어 있다. 폭기조(30)로 유입된 폐수의 부유성 고형물은 상기 담체에 흡착되어 미생물에 의해 가수 분해되고 산화된다. 유기물의 산화를 위해 필요한 산소를 공급하고 담체와 유기물질이 충분히 접촉되도록 혼합시키기 위해 폭기조(30) 하부에 에어펌프와 같은 산기 장치(32)가 설치되어 있다.
또한, 폭기조(30) 외부에 장착된 산소량 및 pH의 조절을 위한 DO(dissolved oxygen) 및 pH 측정센스와 ORP 측정 센스에 의해 pH는 7.2 내지 8.2, DO는 3.0 내지 4.0㎎/ℓ, 및 ORP는 +300 내지 +500 mV로 유지시킨다.
폭기조(30) 내의 미생물 슬러지 농도는 3,000 내지 5,000㎎MLSS/ℓ이 바람직하며, 3,000㎎MLSS/ℓ미만이면 질산화 효율이 떨어지게 되며 5,000㎎MLSS/ℓ를 초과하면 침전조의 침전효율이 저하되어 최종 방류수 중 슬러지의 유출이 발생하여 수질이 악화될 수 있는 문제가 있다. 폭기조(30) 내에서 폐수의 체류시간은 폐수 성상에 따라 변화하며, 10 내지 24시간이 바람직하다.
이후 폭기조(30)내에서 처리된 폐수는 침전조(40)로 오버플로우된다. 침전조(40)내에서 슬러지는 침전되고 방출되어 일부는 무산소조 및 폭기조의 미생물 농도를 조절하기 위해 슬러지 반송관(43)을 통해 반송되며 일부는 외부로 방출된다.
무산소조 및 폭기조의 미생물 농도를 일정하게 유지되도록 하기 위해서는 슬러지의 반송량은 유입폐수유량(Q)에 대해 0.5∼1.0Q로 하는 것이 일반적으로 바람직하다. 또한, 침전조 내의 상등수는 상등수 반송관(42)을 통해 무산소조로 반송되는데, 이때 상등수의 반송량은 유입폐수유량(Q)에 대해 2.0∼4.0Q로 하는 것이 일반적이며 바람직하다.
한편, 침전조에는 제2 방해판(45)이 설치되어 있는데, 폭기조에서 유출되는물은 다량의 부유물질(미생물 또는 슬러지)이 함유되어 있기 때문에 방해판을 두어 침전조 하부로 유입될 경우 침전시간이 짧아지도록 하기 위한 것이다.
본 발명에 있어서, 1차적으로 화학적 처리를 거친 후 본 발명의 장치를 통해 오수 및 폐수를 처리하는 공정은 24시간동안 수행되며 방류된 방류수의 BOD 및 T-N 평균 제거 효율은 본 발명의 장치를 거치면서 90% 이상 향상된다.
이하 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폐수는 무기 응집제를 이용한 응집화학처리 및 침전 처리하여 SS는 85% 이상 BOD는 25% 이상 제거한다. 상기 전처리를 거친 폐수를 무산소조로 유입하였다.
무산소조의 미생물 농도는 약 8600㎎MLSS/ℓ로 유지하였으며, 교반속도는 30rpm으로 하였다. 질산화조에 충진한 생물 메디아는 일반적으로 오수 처리 장치에 사용하는 미생물을 부착시키기 위한 섬유상 담체인 HBC RING을 이용하였으며 소요된 메디아의 길이는 약 720m이었다. 질산화조의 MLSS 농도는 약 4600㎎ MLSS/ℓ, DO 농도는 3.8㎎/ℓ이었으며, 침전조에서의 무산소조로의 상등수 반송은 유입유량(Q)에 대해 약 3Q로 행하였으며, 슬러지 반송은 유입유량에 대해 약 0.5Q로 하였다.
본 발명의 장치를 이용하여 식품가공공장 폐수를 처리한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 전체 반응조의 유효 용량은 약 27㎥이었으며, 생물 반응조(무산소조-질산화조)를 기준으로 한 수리학적 체류시간(HRT)은 약 16시간이었다.
본 실험 대상 폐수처리 공정은 1차 화학적 처리→본 발명의 장치→방류순이었으며, 운전기간 약 120일 동안 실험한 후, BOD, CODMn, T-N, 및 SS을 측정하였다. 그 결과 본 발명의 장치에서의 BOD 및 T-N 평균 제거 효율이 각각 96.9 및 93.6%로 매우 높게 나타났고, 전체 처리효율은 BOD 및 T-N이 각각 97.9 및 94.3 %로 대부분 본 발명의 장치에서 제거되는 것을 관찰할 수 있었다.
규격 처리용량 유입수 농도(㎎/ℓ) 1차 화학적처리수 본 발명의 장치의유출수 전체처리효율(%)
농도(㎎/ℓ) 효율(%) 농도(㎎/ℓ) 효율(%)
조 직경 높이 유효용적 32 ㎥/일 CODMn 680 466 31.5 27 94.2 96.0
무산소 1.0 m 6.5 m 5.0 ㎥ BOD5 730 484 33.7 15 96.9 97.9
질산화 2.0 m 7.0 m 16.5 ㎥ T-N 320 286 10.6 18.3 93.6 94.3
침전 2.5 m 4.5 m 5.5 ㎥ SS 330 28.3 91.4 12.4 56.2 96.2
실시예 1의 결과로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 오수 및 폐수 처리 공정은 기존의 폭기조 및 질산화조에 비해 용존산소 농도의 용해도를 기존 폭기조보다 20% 이상 증대시킬 수 있어 미생물의 활성도를 증대시키며 활성슬러지 농도를 고농도로 유지 가능케 함으로써 낮은 F/M비에서 운전 가능하게 되어 침전 효율을 증대시켜 양호한 수질을 기대할 수 있으며, 질산화, 탈질화 및 침전이 한 공정에서 모두 이루어질 수 있어 기존 공정에 비해 시설 부지 면적을 약 1/3으로 줄일 수 있어 조밀화되고 효율적이며 경제적인 장점이 있으며, BOD 및 T-N 제거효율이 각각 95 및 85% 이상까지 향상되어 각종 오수 및 폐수를 효율적이고 안정적으로 처리할 수있다.

Claims (6)

  1. 폐수가 상향류로 유입되도록 하부에 연결되어 설치된 유입관(21) 및 유입된 폐수를 교반시키는 교반 수단(22)을 구비하며 내부에 무산소상태에서 생육가능한 부유상의 미생물이 식종되는 무산소조(탈질화조)(20);
    상기 무산소조(20)의 외부를 감싸고 있고, 상기 무산소조(20)에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 내부에는 미생물이 부착된 담체(메디아)가 충진되고 하부에는 상기 폐수를 폭기 및 혼합시키기 위한 산기 수단(32)이 형성된 폭기조(질산화조)(30);
    상기 폭기조(30)의 외부를 감싸고 있고, 상기 폭기조에서 처리된 폐수가 오버플로우되어 이송되며 상기 폐수의 상등수 일부는 무산소조로 반송되고 일부는 방출되는 침전조(40); 및
    상기 무산소조(20), 폭기조(30) 및 침전조(40)를 일체로 수용하는 본체(10)를 포함하며,
    상기 무산소조(20) : 폭기조(30) : 침전조(40)의 용적비는 1 : 3 : 1이고, 상기 본체의 하부 폭: 높이의 비가 1 : 2이며 높이가 7 내지 10m인 것을 특징으로 하는 오수 및 폐수 처리용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 무산소조(20)는 pH(24) 및 ORP(25) 측정 센서가 설치되고, 상기 폭기조(30)는 pH(33), DO(34) 및 ORP(35) 측정 센서가 설치되며,본체(10) 내에서 발생되는 공기가 배출되는 경로에 활성탄 흡착탑(12)이 설치된 것을 특징으로 하는 오수 및 폐수 처리용 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폭기조(30)는 상기 무산소조(20)로부터 오버플로우된 폐수를 상향류식으로 유입되도록 무산소조(20)의 외부로부터 소정의 간격으로 이격되어 설치된 제1 칸막이(11)가 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 침전조(40)는 상등수를 무산소조(20)로 반송시키기 위한 상등수 반송관(42); 상기 침전조내에 침전된 슬러지를 배출시키기 위한 슬러지 배출관(44); 및 상기 침전조내에 부유하는 슬러지를 무산소조 및 폭기조로 반송시키기 위한 반송관(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 본체(10)의 형태는 원통형, 사각기둥, 육각 기둥 또는 팔각기둥 형태인 것을 특징으로 하는 장지.
  6. 제1항 내지 5항중 어느 한 항에 따른 장치를 제공하는 단계;
    폐수를 상기 무산소조(20)로 유입시키면서 10 내지 50rpm으로 교반시키면서 4 내지 8시간 동안 유지시키면서 탈질화반응을 수행하는 단계;
    상기 무산소조(20)로부터 오버플로우된 폐수를 3.0∼4.0㎎/ℓ의 DO값을 유지하면서 질산화 반응을 수행시키는 단계; 및
    폭기조(30)로부터 오버플로우되어 침전조(40)로 이송된 폐수 및 슬러지를 일부는 방출시키고 일부는 무산소조로 반송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오수 및 폐수 처리 방법.
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