KR100424068B1

KR100424068B1 - 축산 폐수 처리 장치

Info

Publication number: KR100424068B1
Application number: KR10-2001-0011209A
Authority: KR
Inventors: 남학우; 노영태; 윤용칠; 조선영
Original assignee: 주식회사 에코젠; 주식회사 엔비텍코리아
Priority date: 2001-03-05
Filing date: 2001-03-05
Publication date: 2004-03-24
Also published as: KR20010044534A

Abstract

본 발명은 축산폐수처리장치, 특히, 원수내의 부유물질과 각각의 생물학적 공정에서 배출되는 잉여 오니를 저장 농축하는 농축침전조; 농축침전조의 처리수의 pH를 상승시켜 암모니아 성분을 가스 형태로 배출시키는 탈기조; 혐기성 상태에서 고농도 유기물을 저농도화시키는, 탈기조의 후단에 설치된 혐기성 바이오리액터; 암모니아를 질산성 질소로 변화시켜 악취를 제거하는 생물탈취조; 생물탈취조의 질산화 폐수내의 질소성분을 제거하는 탈질조: 호기성 미생물을 이용하여 유기물질을 제거하는 활성오니조와 접촉산화조: 및 접촉여재가 부설된 여과기와 배출수내 부유물질을 제거하여 최종 처리수를 방류하는 여과조를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치에 관한 것으로, 본 발명의 축산폐수처리장치는 축산폐수 중의 각종 영양 염류와 악취 성분을 동시에 제거할 수 있고 경제적이며 유지관리가 간단한 현저한 이점을 갖는다.

Description

축산 폐수 처리 장치{APPARATUS FOR WASTEWATER TREATMENT FROM LIVESTOCK FARM}

본 발명은 고농도 유기성 폐수이면서 악취가 심하고 영양염류의 농도가 높은 축산폐수를 처리하기 위한 축산폐수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 혐기성 미생물, 호기성 미생물, 악취제거 미생물 및 탈질 미생물을 동시에 이용함으로써 고농도 유기오염물질을 완벽하게 제거할 뿐만 아니라 질소 등의 영양염류와 악취성분도 동시에 제거할 수 있는 경제적이며 유지관리가 간단한 축산폐수 처리장치를 제공하는 것이다.

일반적으로 축산폐수는 고농도 유기성 폐수이면서도 악취성분과 영양염류의 농도가 높을 뿐만 아니라 축사의 형태 및 분뇨의 분리 유무에 따라 BOD 농도가 5,000ppm에서 40,000ppm까지 큰 차를 보이는 등의 이유로 하여 적정 처리가 어렵고, 설사 가능하다고 하더라도 적정 처리를 위해서는 생산성 대비 투자비가 과다한특징을 가지고 있다. 또한 각 축산 농가에 설치된 폐수처리시설은 비전문가에 의해 운영되는 것이 현실로 정밀한 조절을 필요로 하는 설비는 유지관리가 어렵고, 약품 및 전력비 등 유지관리비용이 과다하면 경제적인 이유로 적절히 운영되지 못하는 문제점도 있다.

이와 같이 일반 오폐수와 다른 특징을 갖는 축산폐수를 처리하는 종래의 폐수처리장치로는 투자비와 유지관리비가 저렴하면서도 오염물질을 90% 이상 제거할 수 있는 호기성 미생물을 이용한 생물학적 처리공법을 도입한 장치가 주로 이용되어 왔다. 그러나, 최근 환경기준이 강화됨에 따라 생물학적 처리시설의 전단 또는 후단에 각종의 고도처리방법을 채택하여 처리하고 있는 실정이다. 전단처리로는 부유물질을 제거하기 위한 화학응집처리법 및 원심분리법, 유기물 부하를 낮추기 위한 혐기 소화법 등이 주로 채택되며, 후단 처리시설로는 잔여 유기물을 제거하기 위한 막여과, 오존산화, 전기응집, 펜턴산화법 등이 채택되고 있다. 이러한 고도처리방법중 화학 응집처리방법, 전기응집, 펜턴산화법은 약품 및 전력의 사용에 따라 유지관리비가 높고 발생된 슬러지에 무기화학약품이 포함되어 있어 슬러지를 퇴비화하지 못하는 단점이 있다. 한편, 원심분리법, 막여과법, 오존산화법은 처리 효율은 좋으나 초기 투자비가 과다하고 그 운전조건이 까다로운 단점이 있다. 반면 혐기성 소화는 위의 물리화학적 고도처리방법이 가지는 단점을 극복할 수 있는 대안으로 각광을 받고 있으나 축산폐수 내에 포함되어 있는 고농도의 암모니아에 의해 미생물 성장이 제한되고 부유상의 미생물을 이용하는 바 소화조의 부피가커지는 단점이 있다. 또한 상기의 고도처리방법은 유기물의 제거를 주목적으로 개발된 것들로 축산폐수내의 악취성분 및 영양염류는 제거할 수 없는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하는 것으로, 투자비와 유지관리비가 저렴하고 관리가 용이하면서도 유기오염물질, 악취성분 및 영양염류를 동시에 제거할 수 있는 신규의 축산폐수처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 기존의 축산폐수처리시설에 각 단위 시설을 부착시킴으로써 경제적으로 처리효율을 상승시키고 오염물질을 추가적으로 제거할 수 있는 축산폐수처리장치를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은

원수내의 부유물질과 각각의 생물학적 공정에서 배출되는 잉여 오니를 저장 농축하는 농축침전조;

농축침전조의 처리수의 pH를 상승시켜 암모니아 성분을 가스 형태로 배출시키는 탈기조;

혐기성 상태에서 고농도 유기물을 저농도화시키는, 탈기조의 후단에 설치된 혐기성 바이오리액터;

암모니아 제거 미생물에 의해 탈기된 암모니아를 질산성 질소로 변화시켜 악취를 제거하는 생물탈취조;

생물탈취조의 질산화 폐수 내의 질소성분을 제거하는 탈질균을 포함하는 탈질조:

호기성 미생물을 이용하여 유기물질을 제거하는 활성오니조와 접촉산화조: 및

접촉여재가 부설된 여과기와 배출수내 부유물질을 제거하여 최종 처리수를 방류하는 여과조를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 축산폐수처리장치의 기능블록도,

도 2는 본 발명에 의한 축산폐수처리장치의 일실시예의 개략도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 농축 침전조 11:농축액 이송펌프

2: 탈기조 21:탈기액이송펌프

3:가온조 31:믹서

32:가온액이송펌프 4:혐기성 바이오리액터

41:혐기성 미생물 접촉재 42:분배관

43:내부순환라인 44:침전조

5:생물탈취조 51:미생물 접촉재

52:저수조 53:이송펌프

54:분사노즐 6:탈질조

61:수중믹서 7:활성오니조

71:산기관 8:침전조

9:접촉산화조 92:산기관

10:여과조 11:여과기

111:접촉여재 12:가성소다탱크

13:보일러 14:정류통

15:메탄가스저장탱크 16:송풍기

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 축산폐수처리장치는 축산폐수 중의 유기물질, 악취 및 영양염류를 동시에 제거할 수 있는 것으로, (1) 원수 내의 부유물질과 암모니아를 제거하기 위한 전처리장치, (2) 암모니아의 질산화 및 탈질을 통한 악취 및 영양염류 제거장치, (3) 고농도 유기물 부하를 저감해 주는 혐기성 처리장치 및 (4) 유기물과 부유물질을 배출 허용기준 이하로 제거하기 위한 호기적 생물학적 처리장치 및 여과기로 구성된다. 그러나, 본 발명의 폐수처리장치는 반드시 축산 폐수의 처리에만 제한적으로 이용될 수 있는 것은 아니고, 고농도 유기성 폐수이면서 악취가 심하고 영양염류의 농도가 높은 모든 폐수의 처리에 광범위하게 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 축산폐수처리장치의 구성을 나타낸 기능블록도이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 축산폐수처리장치는 원수 내의 부유물질을 제거하는 농축침전조(1), 암모니아를 제거하는 탈기조(2), 고농도의 유기물 부하를 낮추는 혐기성 미생물을 이용하는 혐기성 바이오리액터(4), 악취제거 미생물을 이용하여 악취 및 영양염류를 제거하는 생물탈취조(5), 탈질 미생물에 의해 처리수중 질소 성분을 제거하는 탈질조(6), 호기적 생물학적 처리장치인 활성오니조(7)와 접촉산화조(9), 및 부유물질을 제거하는 여과기 및 여과조(10)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 본 발명의 축산폐수처리장치는 혐기성 미생물, 호기성 미생물, 악취제거 미생물 및 탈질 미생물을 동시에 이용함으로써 고농도 유기오염물질을 거의 완벽하게 제거할 수 있는 특징을 갖는다.

도 2는 본 발명에 의한 축산폐수처리장치의 일실시예의 개략도이다. 도 2의 실시예에서 본 발명의 하나의 구현예에 의한 축산폐수처리장치는 농축침전조(1), 탈기조(2), 가온조(3), 혐기성 바이오리액터(4), 생물탈취조(5), 탈질조(6), 활성오니조(7), 침전조(8), 접촉산화조(9), 여과조(10) 및 여과기(11)를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명의 축산폐수처리장치는 상술한 구성 요소 이외에 처리수를 혐기성 바이오리액터(4)로부터 발생되는 메탄가스를 포집하는 메탄가스저장탱크(15)와 상기 메탄가스저장탱크(15)로부터의 메탄가스를 열원으로 이용하여 폐수를 가열하는 보일러(13)와 가온액을 혐기성 바이오리액터(4)로 이송하는 가온액이송펌프(32)를 구비하는, 혐기성 바이오리액터 전단에 설치된 가온조(3); 상기 활성오니조(7), 접촉산화조(9) 및 여과조(10)에 공기를 공급하는송풍기(16); 상기 송풍기(16)로부터 공기를 미세하게 분출하는 산기관(71, 92); 상기 활성오니조(7)에 연결되어 있고 부유상 미생물을 제거하는 침전조(8)를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 축산폐수처리장치에서 상기 농축침전조(1)는 자연 침강을 통해 유입된 원수내의 부유물질을 제거하는 것과 각각의 생물학적 처리공정에서 배출되는 잉여 오니를 농축시키는 역할을 담당한다. 축산폐수 내의 유기오염 물질의 일부는 고형분으로 존재하므로 이 과정을 통하여 유기물의 부하가 감소된다. 화학응집제를 사용하여 폐슬러지를 응집침전시킬 경우에는 철, 알루미늄 등의 중금속이 슬러지에 농축되어 퇴비로의 재활용이 불가능한데 반하여, 본 발명에서와 같이 농축침전조(1)에 의한 부유물질의 자연 침강은 폐슬러지의 활용면에서 매우 유리하다. 또한 농축침전조(1)에서 잉여 오니와 부유물질을 혼합 저장함으로써 유기물이 혐기적으로 발효되어 감량화도 가능하다. 농축침전조(1)에 축적된 폐슬러지는 주기적으로 농축액 이송펌프(11)에 의해 퇴비화 시설 등으로 배출된다.

농축침전조(1)에 의해 부유물질이 제거된 폐수는 탈기조(2)로 이송되는데, 탈기조(2)는 처리수의 pH를 상승시켜 암모니아 성분을 가스 형태로 배출시키는 역할을 담당하며, 이러한 탈기조(2)는 탈기액을 이송하는 탈기액 이송펌프(21), 정류통(14)및 가성소다 탱크(12)를 포함한다. 축산폐수에 포함된 암모니아는 폐 우레아의 분해산물로서 폐수의 생물학적 처리에 저해/독성 작용을 하는 농도 범위로 존재하며 주요 악취원이기도 하다. 암모니아는 용액의 pH에 따라 암모늄 이온과 암모니아 가스로 상변화되는데 가성소다 탱크(14)의 가성소다를 첨가하여 폐수의 pH를 11.0 이상으로 조정한 후 일정 시간 폭기시키면 95% 이상의 암모늄 이온이 암모니아로 가스화된다. 가스화된 암모니아는 악취물질로 대기 중에 바로 방출하지 않고 생물탈취조(5)로 유입되며, 탈기조(2)에서 암모니아가 제거된 폐수는 탈기액 이송펌프(21)로 정류통(14)으로 보내져 유량 조정된 후 가온조(3)로 보내진다.

본 발명의 축산폐수처리장치에서 생물탈취조(5)는 탈기된 암모니아를 질산성 질소로 변화시켜 악취를 제거하는 역할을 담당하며, 이를 위해 악취를 제거하는 악취 제거 미생물을 이용한다. 즉, 생물탈취조(5)는 악취 제거 미생물이 부착 생존하는 미생물 접촉재(51), 물이 보관되어 있는 저수조(52), 일정한 간격으로 미생물층에 수분을 공급하는 이송펌프(53)와 분사노즐(54)로 구성되어져 있다. 미생물 접촉재(51)에 부착된 암모니아 제거 세균은 독립영양세균인 니트로모나스(Nitromonas)와 니트로박터(Nitrobactor)로 대기 중의 이산화탄소와 암모니아를 이용하여 성장하며 그 산물로 질산 이온을 배출한다. 배출된 질산 이온은 상부에서 뿌려지는 물에 녹아 저수조(52)로 이송되며 저수조의 물에 녹아 있는 질산 이온이 일정 농도 이상이 되면 탈질조(6)로 보내지고 청수가 공급되게 된다. 이 때 청수는 지하수, 수도수 등을 사용하여도 무방하나 생물학 처리수를 재사용하는 것이 좋다. 이와 같이 생물탈취조(5)를 통하여 악취 가스가 분해 제거된 후 무취가스가 대기 중으로 방출된다. 상기의 전처리 과정을 통하여 생물학적처리공정에 장해가 되는 고농도의 부유물질과 암모니아가 제거될 뿐 아니라 축산폐수의 문제점인 악취도 제거할 수 있게 된다.

상기 탈기조(2)와 생물탈취조(5)에 의해 전처리된 탈기액은 부유물질과 암모니아가 제거되었지만 유기물의 농도가 높아 호기적 생물학적 처리시설로 직접 처리하는 것은 설비의 규모가 커지고 산소 공급을 위한 동력비가 과다한 등 비경제적이다. 본 발명에서는 호기성 생물학적 처리장치에 미치는 유기물의 부하량을 최소화하기 위한 설비로 혐기성 바이오리액터(4)를 고안하였는데, 혐기성 처리법은 고농도 폐수를 적은 유지관리비용으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라 그 부산물인 메탄 가스를 에너지로 재활용할 수 있는 장점을 갖는다.

본 발명의 혐기성 바이오리액터(4)는 폐수의 고른 유입을 위한 분배관(42), 혐기성 미생물의 부착을 위한 혐기성 미생물 접촉재(41), 부유상의 미생물을 침전시키기 위한 침전조(44) 및 침전된 미생물을 조의 하부로 순환시킴으로써 슬러지 베드를 형성시키는 내부순환라인(43)으로 구성된다. 본 발명의 혐기성 바이오리액터(4)는 고농도의 미생물을 보유하기 위한 방법으로 각종 세균 및 조류들이 부착하여 성장할 수 있는 미생물 접촉재를 사용하였는데, 이러한 미생물 접촉재로는 본 발명자들이 기 출원한 혐기성 미생물 부착용 접촉재 세트(실용신안등록출원 제 2000-36958호)를 이용하면 특히 유효하다. 또한 상부 침전조에 가라앉은 혐기성 미생물을 내부순환라인(43)을 통하여 하부로 반송시켜 하부에 슬러지 베드층을 형성시킴으로써 상부의 미생물 접촉재에 부착된 미생물 이외에 부유상의 미생물을 조내에 보유할 수 있기 때문에 단위부피당 BOD 부하율을 극대화시킬 수 있는 장점이있다. 이러한 구조로 인하여 본 발명의 혐기성 바이오리액터(4)의 최대 부하량은 40 Kg BOD/m³·day로 일반 혐기소화조의 4배 이상이 된다. 혐기성 미생물은 37℃ 이상의 온도에서 그 활성이 최대가 되므로 폐수의 온도가 낮으면 믹서(31)가 설치된 가온조(3)에서 폐수를 가온한 후 혐기성 바이오리액터(4)로 유입시켜야 한다. 이 때 혐기성 조에서 발생된 메탄 가스를 열원으로 이용할 수 있는데 메탄 가스는 메탄저장탱크(15)에 포집된 후 보일러(14)에 열원으로 공급되며 스팀으로 전환된 후 폐수를 가온하게 된다. 본 발명의 혐기성 바이오리액터(4)는 자체에서 발생된 메탄가스를 열원으로 이용할 수 있기 때문에 별도의 유지관리비용이 들지 않는 장점이 있다.

혐기성 바이오리액터(4)에서 유기물이 저농도로 제거된 폐수와 생물탈취조(5)에서 생성된 질산이온 함유수는 질소성분의 제거를 위한 탈질조(6)로 유입된다. 탈질조(6)는 영양염류인 질소성분을 생물학적으로 제거하기 위한 장치로, 질산성 질소는 질소 가스로 제거된다. 이 과정에 작용하는 탈질균으로는 임의성 세균인 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코커스(Micrococus), 아르크로모박터(Archromobacter) 등으로 활성오니조(7)와 연결된 침전조(8)에서 공급되며, 수중믹서(61)를 통하여 무산소 상태에서 폐수와 미생물이 원활히 접촉되면서 질산성 질소가 제거된다.

혐기성 바이오리액터(4)의 처리수를 탈질조(6)로 유입시키는 이유는 탈질반응이 하기 수학식 1에서 보는 바와 같이 일정량 이상의 탄소원을 필요로 하기 때문으로 바이오리액터 처리수의 잔여 BOD 성분을 우선 이용하게 하고 부족한 만큼의 탄소원은 외부에서 공급하는 것이 경제적이기 때문이다.

상기 식에서, Cm : 요구되는 탄소원 농도(mg/L),

N₀: 초기 질산성 질소 농도(mg/L),

N₁: 초기 아질산성 질소 농도(mg/L),

D₀: 초기 용존산소 농도(mg/L)이다.

본 발명의 축산폐수처리장치에서는 탈질조(6)를 통하여 영양염류가 완벽히 제거되며 축산폐수내의 잔여 오염물질은 BOD 등의 유기물질만 남게 된다. 이 잔여 유기물질은 송풍기(16)에서 공급되는 공기가 미세하게 분출되는 산기관(71, 92)이 설치된 활성오니조(7)와 접촉산화조(9)를 거치며 완벽히 제거되고 여과기(11)에서 미세한 핀 플록(pin floc)성 부유물질이 제거된 후 방류되게 된다.

본 발명의 축산폐수처리장치의 활성오니조(7)는 부유상의 호기성 미생물을 이용하여 유기물을 제거하는 장치이며, 접촉산화조(9)는 부착상의 호기성 미생물을이용하여 유기물질을 제거하는 장치이다. 접촉산화조(9)에는 미생물의 부착을 위한 미생물 접촉재(91)가 설치되어 있으며 부유상 미생물 공급을 위한 별도의 침전조가 없다. 상기 접촉산화조에 이용될 수 있는 미생물 접촉재(91)로는 섬유를 끈상으로 가공한 후 사용하는 것이 가장 좋다. 섬유의 재질로는 나이론, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, PVC, PVDC를 단독 또는 혼합하여 사용하며, 섬유의 굵기가 가늘수록 비표면적이 커지므로 섬유 한가닥의 굵기가 200 데니아 이하인 단섬유를 합사하여 사용하는 것이 좋다. 특히 미생물의 부착이 용이하고 작은 전단력에는 부착된 미생물이 탈리되지 않는 이형단면사를 함께 사용하는 것이 좋다. 끈상의 형태는 5mm 이상의 굵기를 가진 로프사의 주위에 상기의 섬유 다발이 루프를 이루도록 구성된다. 또한 설치량은 조 1m³당 200에서 400m로 하는 것이 처리효율에 좋으며, 고농도의 미생물을 보유하면서도 폐색현상을 방지하기 위하여 접촉재 사이의 간격을 20mm 이상 유지하는 것이 바람직하다.

본 발명의 축산폐수처리장치에서 핀 플록(Pin floc) 등의 미세 부유물질을 제거하기 위한 여과기(11)는 사여과기 등 기존의 여과장치를 이용하여도 무방하나 설비가 컴팩트하고 자동화된 본 출원인의 부유물질 제거 장치(특허출원 제2000-84522호)를 이용하면 더욱 좋다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이러한 실시예는단지 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이다. 본 발명의 축산폐수처리 장치를 이용한 파일로트 설비의 운전 결과 및 각 처리 단계별 처리효율을 시험하였다.

실시예 1

축산폐수를 자연침강시킬 경우의 부유물질과 유기물질 제거정도를 시험하기 위하여, 4개 축산 농가에서 채취한 축산폐수 원수를 1L 메스실린더에 넣고 3시간 자연침강시킨 후에 측정한 부유물질과 BOD의 농도를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

구분	돈사형태	부유물질	BOD
구분	돈사형태	침강전(ppm)	침강후(ppm)	제거율(%)	침강전(ppm)	침강후(ppm)	제거율(%)
A	스크레퍼	8,850	1,693	80.0	8,656	7,408	14.4
B	슬러리	32,700	12,990	60.3	9,632	4,064	57.8
C	슬러리	48,650	4,396	91.0	12,800	9,536	25.5
D	스크레퍼	3,550	1,066	70.0	6,665	3,392	49.1

상기 표 1을 통해서 확인되는 바와 같이, 돈사의 형태에 따라 농도가 큰 차이를 보였으며, 부유물질과 BOD의 제거율도 큰 차이를 보였으나, 결과적으로, 자연침강에 의하여 부유물질은 60∼90%가 제거되었으며, BOD는 15∼60%가 제거되었다.

실시예 2

혐기성 바이오리액터의 유기물 제거효율에 미치는 암모니아의 영향을 평가하기 위하여 암모니아의 제거전, 제거후의 축산폐수를 이용하여 유기물의 혐기성 분해를 평가하였다. 본 실시예에서는 암모니아를 제거하기 위한 방법으로 암모니아 스트리핑법을 사용하였다. 혐기성 바이오리액터의 체류시간은 2일로 하였으며, 처리수 BOD는 미생물 접종 완료후 연속적으로 2주간 처리한 평균치이다.

암모니아 미제거	암모니아 제거
암모니아 농도(ppm)	처리전BOD	처리후BOD	BOD 제거율(%)	암모니아농도(ppm)	처리전BOD	처리후BOD	BOD제거율(%)
2,827.5	7,408	4,305	41.9	147.5	7,408	1,803	75.7

상기 표 2의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 암모니아를 제거한 후 혐기성처리를 하게 되면 BOD 제거효율이 33.8% 증가함을 알 수 있다.

실시예 3

폐수내의 암모니아 성분을 제거하기 위하여 폐수의 pH를 알칼리로 조정한 후 일정 시간 폭기시킨 후 암모니아 제거 정도를 평가하여 하기 표 3에 나타내었다.

초기농도	pH=9.0	pH=10.0	pH = 11.0
초기농도	농도(ppm)	제거율(%)	농도(ppm)	제거율(%)	농도(ppm)	제거율(%)
2,827.5	997.5	64.7	385.0	86.4	147.5	94.8

실시예 4

본 발명의 축산폐수처리장치를 100L 규모의 파일로트 설비로 제작하여 슬러리 돈사에서 배출되는 폐수를 처리하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

		BOD	부유물질	암모니아
원수	농도	11.521	32,560	7,250^*
농축침전조	처리후농도(ppm)	9,230	11,200	7,250
농축침전조	제거율(%)	19.8	65.6	-
탈기조	처리후농도(ppm)	9,090	10,892	230.1
탈기조	제거율(%)	1.5	2.8	96.8
혐기성바이오리액터	처리후농도(ppm)	2,120	1,230	180.5
혐기성바이오리액터	제거율(%)	76.6	88.7	21.6
탈질조	처리후농도(ppm)	1,450	892.5	35.3
탈질조	제거율(%)	31.6	27.4	80.4
활성오니조접촉산화조	처리후농도(ppm)	40.5	56.5	29.6
활성오니조접촉산화조	제거율(%)	97.2	93.7	16.1
여과조	처리후농도(ppm)	35.6	20.2	16.0
여과조	제거율(%)	12.1	64.2	-
처리수	농도(ppm)	35.6	20.2	16.0

* 상등액을 측정한 수치임.

본 발명의 축산폐수처리장치는 99% 이상의 높은 처리효율로 축산 폐수 내의 유기물, 악취 및 영양염류를 제거할 수 있고, 또한, 혐기성 바이오리액터, 생물탈취조, 생물학적 탈질조, 활성오니조와 접촉산화조 등의 생물학적 처리시설과 간단한 침전, 여과시설로 구성되어 종래의 고도처리시설에 비해 투자비와 유지관리비가 저렴하며 유지관리가 용이한 장점을 가지고 있기 때문에 비전문가가 운영하는 개발 축산농가의 폐수처리시설로 적합하다. 또한 각 공정이 단위 시설로 이루어져 있어 기존의 축산폐수처리장의 처리효율 향상 및 오염물질의 추가 제거에 용이하게부착되어질 수 있다. 더욱이, 본 발명의 폐수처리장치는 축산폐수 뿐만 아니라 유기물 및 영양 염류의 농도가 높은 어떠한 폐수에 대해서도 응용될 수 있다.

Claims

원수내의 부유물질과 각각의 생물학적 공정에서 배출되는 잉여 오니를 저장 농축하는 농축침전조;

농축침전조의 처리수의 pH를 상승시켜 암모니아 성분을 가스 형태로 배출시키는 탈기조;

혐기성 상태에서 고농도 유기물을 저농도화시키는, 탈기조의 후단에 설치된 혐기성 바이오리액터;

암모니아 제거 미생물에 의해 탈기된 암모니아를 질산성 질소로 변화시켜 악취를 제거하는 생물탈취조;

생물탈취조의 질산화 폐수내의 질소성분을 제거하는 탈질균을 포함하는 탈질조:

호기성 미생물을 이용하여 유기물질을 제거하는 활성오니조와 접촉산화조: 및

접촉여재가 부설된 여과기와 배출수내 부유물질을 제거하여 최종 처리수를 방류하는 여과조를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 장치가

혐기성 바이오리액터로부터 발생되는 메탄가스를 포집하는 메탄가스저장탱크와 상기 메탄가스저장탱크로부터의 메탄가스를 열원으로 이용하여 폐수를 가열하는보일러와 가온액을 혐기성 바이오리액터로 이송하는 이송펌프를 구비하는, 혐기성 바이오리액터 전단에 설치된 가온조 및

상기 활성오니조, 접촉산화조 및 여과조에 공기를 공급하는 송풍기;

상기 송풍기로부터 공기를 미세하게 분출하는 산기관;

상기 활성오니조에 연결되어 있고 수중믹서를 구비하여 부유상 미생물을 제거하는 침전조를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 농축침전조가 축적된 폐슬러지를 배출하는 농축액 이송펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 탈기조는 탈기액을 이송하는 탈기액 이송펌프, 정류통 및 가성소다 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 혐기성 바이오리액터가

폐수를 고르게 유입시키는 분배관;

혐기성 미생물을 부착시키는 미생물 접촉재;

부유상의 미생물을 침전시키는 침전조;

침전된 미생물을 조의 하부로 순환시키는 내부순환라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 생물탈취조가

암모니아 제거 미생물이 부착 생존하는 미생물 접촉재;

처리수를 담지하는 저수조; 및

일정한 간격으로 미생물층에 수분을 공급하는 이송펌프와 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.