KR100434858B1 - 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법 - Google Patents

슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100434858B1
KR100434858B1 KR10-2002-0022767A KR20020022767A KR100434858B1 KR 100434858 B1 KR100434858 B1 KR 100434858B1 KR 20020022767 A KR20020022767 A KR 20020022767A KR 100434858 B1 KR100434858 B1 KR 100434858B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
sludge
nitrifying bacteria
anaerobic
sewage
Prior art date
Application number
KR10-2002-0022767A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030084199A (ko
Inventor
김정철
문형극
송준상
이문호
조규성
Original Assignee
주식회사 디엠퓨어텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디엠퓨어텍 filed Critical 주식회사 디엠퓨어텍
Priority to KR10-2002-0022767A priority Critical patent/KR100434858B1/ko
Publication of KR20030084199A publication Critical patent/KR20030084199A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100434858B1 publication Critical patent/KR100434858B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/10—Temperature conditions for biological treatment

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

본 발명은 하수중에 함유된 질소와 인을 생물학적으로 제거하는 하수처리방법에 관한 것이다.
본 발명은 혐기조(1), 무산소조(2), 폭기조(3) 및 침전조(4)를 구비하여 생물학적으로 하수를 정화처리하는 하수처리방법에 있어서, 상기 침전조(4)로부터 폐기되는 잉여 슬러지를 질산화균의 배양기질로 사용하기 위하여 분해조(5)에서 혐기, 호기 또는 간헐포기 방법으로 분해하여 분해액을 얻는 단계와; 질산화균 배양조(6)에서 분해액을 기질로 사용하여 질산화균을 배양하는 단계와; 배양된 질산화균을 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 공급하는 단계로 이루어 진다.
하수처리 시스템내의 슬러지 체류시간(SRT)이 짧아도 질산화균의 배양공급이 가능하여 하수처리장 신설시 폭기조의 크기를 줄일 수 있고, 수온이 낮은 동절기에도 암모니아성 질소의 질산화 작용이 원활하여 총질소와 암모니아성 질소를 배출 허용기준 이하로 안정적인 처리가 가능하다. 또한 기존의 모든 하수처리장에 적용할 경우 간단한 시설개선으로 처리수의 수질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수고도처리방법{A sewerage method using cultured nitrification microorganism by anaerobic or aerobic digestive fluid of sludge}
본 발명은 하수중에 함유된 질소와 인을 생물학적으로 제거하는 하수처리방법에 관한 것으로서, 특히 동절기에 질산화 미생물의 성장저하 특성으로 하수처리효율이 저하되는 현상을 방지하기 위하여 별도의 배양조에서 슬러지를 혐기성 또는 호기성으로 소화하여 얻은 분해액으로 배양한 질산화균을 무산소조 또는 폭기조로 공급하여 동절기 동안 하수처리 효율을 증가시키는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수 고도처리방법에 관한 것이다.
만약 하수가 고도처리 되지 않은 상태에서 질소를 다량 포함하여 상수원으로 유입되게 되면 수돗물에서 악취가 발생하게 되고, 하천으로 유입되게 되면 수중의 산소를 고갈시켜 물고기의 집단 폐사를 일으키며, 부영양화나 적조가 발생하는 등 국민의 건강에 많은 문제점을 일으키게 된다.
상기한 실정에 따라 세계적으로 수질환경기준의 강화 및 쾌적한 환경에 대한 요구에 부응할 수 있도록 점점 더 환경에 대한 규제가 강화되고 있는 추세이며, 특히 폐,하수의 처리기준은 점점더 강화되어 가고 있는 현실이다.
상기한 각종 오염문제들을 해결하는 방안은 대기오염이나, 토지오염, 수질오염등 종류에 따라 여러가지가 있을 수 있는데 그 중에서 특히 하수를 처리하는 방법은 하수에 오염물질로서 포함된 유기물, 질소, 인을 제거하는 것이다.
하수를 처리하는 방법중 미생물에 의해 처리하는 방법은 종래부터 잘 알려져 있는 바, 하수에 오염물질로서 포함된 유기물, 질소, 인을 처리하는 종래의 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에 있어서, 혐기조(1)에서는 인을 축적하는 미생물이 ATP(Adenosine TriPhosphate)를 분해하여 ADP(Adenosine DiPhosphate)를 생성하면서 에너지를 사용하는 과정에서 인을 방출하지 않으면서 인을 과잉 흡수하는 효소계인 폴리포스페이트(Poly- phosphate)등이 생성하지 못하여 폭기조(3)에서 인의 과잉흡수가 일어나지 않는다.
질소를 제거하는 무산소조(2)에서 일어나는 탈질 과정은 질산염(NO3-)이 아질산염(NO2-)이 되고 산화질소(N2O)를 거쳐 최종적으로 질소가스(N2)의 형태로 환원시키는 과정으로, 탈질능력을 가지고 있는 미생물은 슈도모나스(Pseudomonas), 미크로코쿠스(Micrococus), 아크로모박터(Archromobacter), 티오바실루스(Thiobaci llus)와 바실루스(Bacillus) 종 등을 포함한 종속영양세균과 일부 독립화학영양세균 등이 있다. 탈질산화균은 하수 처리과정에서 충분히 존재하는 것으로서 적절한 조건만 이루어지면 탈질은 가능하게 된다. 그러나 동절기에는 암모니아성 질소가 질산성 질소로 충분히 산화되지 못하여 질소 처리효율은 저하하게 된다.
유기물의 제거와 질산화가 일어나는 폭기조(3)에서 미생물과 영양적으로 균형을 이룬 하폐수를 공기로 폭기 혼합하면 여러 가지 호기성 미생물이 폐수 중에 유기오탁물을 분해하고 암모니아성 질소를 산화하면서 증식한다. 미생물에 의해 유기 무기의 부유입자가 응집하며, 이때 침강성이 좋은 활성슬러지가 형성된다.
도 1에 도시한 바와 같이 유기물과 질소 및 오염물질을 함유한 하수는 혐기조(1)로 유입되고, 혐기조(1)의 배출수는 무산소조(2)로, 무산소조(2)의 배출수는 폭기조(3)로 순차 유입 배출되며, 폭기조(3)의 배출수는 일부가 침전조(4)로 유입됨과 더불어 나머지 일부가 상기 무산소조(2)로 내부반송되고, 상기 침전조(4)로 부터는 생물학적으로 정화처리된 처리수가 배출됨과 더불어 슬러지를 상기혐기조(1)로 반송시키면서 하수를 처리하게 된다.
상기 혐기조(1)에서는 미생물이 인을 방출하며, 무산소조(2)에서는 질산염(NO3-)이 유기물과 반응하여 N2로 가스화 되어 탈질되며, 호기 상태인 폭기조(3)에서는 질산화균의 작용으로 암모니아(NH3)가 NO3로 되어 상기 무산소조(2)로 반송된다. 또한 상기 폭기조(3)에서는 무산소조(2)로부터 배출수가 유입되어 그 중에 함유된 미생물이 인을 과잉섭취하게 되고, 유기물질을 분해하게 된다.
다음으로 침전조(4)에서는 폭기조(3)로부터 배출되는 배출수가 유입되어 고액분리로 유입수중의 고형물질을 제거하여 방류한다.
상기한 바와 같이 하여 하수를 생물학적으로 정화처리하는 종래의 방법은 미생물의 성장조건을 조절하여 생화학적 산소요구량인 BOD(Biochemical Oxygen Demand), 질소, 인 등의 오염물질을 처리하게 된다. 그러나, BOD 제거에 주로 관여하는 유기영양세균의 비증식 속도는 30∼60 day-1정도인데 질산화균인 니트로소모나스(Nitrosomonas)의 비증식 속도는 1∼2 day-1로서 질산화균의 증식속도가 매우 느리고 수온의 영향을 많이 받으므로 수온이 낮은 동절기에는 증식속도가 느린 질산화균이 폭기조(3)에서 증식하기 전에 외부로 유출(wash-out)되어 폭기조(3)의 질산화균을 유지할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
이러한 현상을 방지하는 방법으로서 시스템내의 슬러지 체류시간(SRT)을 증가시키는 방법이 있다. 그러나 체류시간을 증가시키는 방법은 폭기조(3)내에서 인을 과잉흡수한 미생물이 시스템내에 장기간 체류하게 되어 미생물내의 인을 다시 방출하게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 종래 미생물에 의해 하수를 처리하는 방법이 갖는 각종 문제점 및 결점들을 해결하고자 발명한 것이다.
본 발명의 목적은 폭기조에서 질산화균수가 감소하는 동절기에 질산화균을 배양 공급하여 질산화균수를 일정하게 유지시켜 줌으로서 동절기 동안 하수처리 효율을 증가시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잉여슬러지를 분해하여 질산화균 배양에 사용함으로써 폐기되는 슬러지를 감량화하여 슬러지 처리비용을 절감하는 것이다.
도 1은 종래 하수처리시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 채용한 하수처리 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 또다른 일실시예로서 채용한 하수처리 시스템의 구성도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 혐기조 2 : 무산소조
3 : 폭기조 4 : 침전조
5 : 분해조 6 : 질산화균 배양조
7 : 분배조
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 잉여슬러지를 분해하고, 그 분해액을 기질로 하여 배양한 질산화균을 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 공급하여 하수처리 효율저하를 방지하는 방법으로서 미생물이 인을 방출하는 혐기조(1)와, 질산염(NO3-)을 N2가스로 환원시키는 무산소조(2)와, 질산화균의 작용으로 암모니아(NH3)를 NO3로 산화시켜 상기 무산소조(2)로 반송하고 미생물이 인을 과잉섭취함과 더불어 유기물질을 분해하는 폭기조(3)와, 고액분리로 유입수중의 고형물질을 제거하는 침전조(4)와, 상기 침전조(4)로부터 폐기되는 잉여슬러지를 질산화균의 배양기질로 사용하기 위하여 혐기, 호기 또는 간헐포기로 분해하는 분해조(5)와, 분해액을 기질로 사용하여 질산화균을 배양하는 질산화균 배양조(6)를 구비하여 달성된다.
본 발명은 혐기조(1)와 무산소조(2), 폭기조(3) 및 침전조(4)를 구비하여 생물학적으로 하수를 정화처리하는 하수처리방법에 있어서, 상기 침전조(4)로 부터 폐기되는 잉여 슬러지를 질산화균의 배양기질로 사용하기 위하여 분해조(5)에서 혐기, 호기 또는 간헐포기로 분해하여 분해액을 얻는 단계와; 질산화균 배양조(6)에서 분해액을 기질로 사용하여 질산화균을 배양하는 단계와; 상기 질산화균 배양조(6)에서 배양된 질산화균을 상기 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 투입하는 단계로 이루어져 별도의 배양조에서 질산화균을 배양하여 지속적으로 공급해 주는 것을 특징으로 한다.
상기 분해조(5)에서의 잉여슬러지의 유입량은 유입 하수량의 1∼3%이고, 25 ∼50℃의 온도에서 혐기, 호기 또는 간헐포기 방식으로 슬러지를 분해하여 질산화균 배양에 기질로서 이용되는 배양액을 얻으며, 배양액의 체류기간은 1∼3일이다.
또한 상기 질산화균 배양조(6)에서의 슬러지의 체류기간은 3∼6일이며, 연속포기 또는 간헐포기를 실시하여 질산화균 배양조(6)에 산소를 공급하며, 분해조(5)에서 얻은 슬러지 분해액 중에 생성된 암모니아성 질소를 이용하여 니트로소모나스(Nitrosomonas), 니트로박터(Nitrobactor)와 같은 질산화 미생물을 증식시켜 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 공급한다.
이하 본 발명 슬러지 분해액으로 배양한 질산화균을 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 공급하여 하수처리 효율저하를 방지하는 방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에서 일실시예로서 채용한 하수처리 시스템의 구성도로서, 먼저 분해조(5)와 배양조(6)에 대하여 설명한다.
〈분해조〉
분해조(5)는 침전조(4)로부터 폐기되는 잉여 슬러지를 질산화균의 배양기질로 사용하기 위하여 분해액을 얻는 것으로서, 그 특징은 다음과 같다.
1) 분해조 내에서의 슬러지의 분해온도 25∼50℃를 유지하기 위해 분해조(5)의 외부를 단열 처리한 구조로 한다.
슬러지의 분해온도가 25℃보다 낮으면 슬러지의 분해가 거의 되지 않아 질산화균의 배양에 적합한 분해액을 얻을 수 없고, 50℃보다 높으면 배양액중의 COD, BOD, 암모니아성질소(NH3-N) 농도가 높아 질산화균의 배양에 적합하지 않으므로 분해조(5) 내에서의 슬러지의 분해온도는 25∼50℃가 바람직하다.
2) 분해조(5)에 투입하는 잉여슬러지의 양은 하수유입량의 1∼3%로 하여 적정한 양의 질산화균을 배양할수 있는 분해액을 생산하고 부수적으로 폐기되는 슬러지양을 감량하여 슬러지 처리비용도 절감하도록 한다.
3) 분해조(5)는 혐기, 호기 또는 폭기와 정지를 반복하는 간헐포기 방식으로 운영하고 분해조(5)에서의 슬러지 체류시간은 1∼3일로 한다.
4) 분해조(5)내에서는 투입된 슬러지로부터 암모니아성질소(NH3-N), BOD성분이 용출되는데 암모니아성질소(NH3-N)는 질산화균 배양조(6)에서 질산화균 증식에 이용하고, BOD 성분은 무산소조(2)에서 탈질반응시 탄소원으로 이용한다.
〈질산화균 배양조〉
질산화균 배양조(6)에서는 분해액 중에 포함되어 있는 암모니아성질소(NH3-N)를 에너지원으로 이용하여 질산화균을 배양하는 것으로서, 그 특징은 다음과 같다.
1) 니트로소모나스(Nitrosomonas), 니트로박터(Nitrobactor)와 같은 질산화 미생물은 호기성 미생물인 관계로 산소를 공급하기 위해 연속포기 또는 간헐포기를 실시한다.
2) 질산화균은 증식속도가 느려 슬러지의 체류기간이 3일미만이면, 필요로 하는 균수의 질산화균이 배양되지 않고, 6일을 초과하면 폭기조(3)내에서 인을 과잉흡수한 미생물이 미생물내의 인을 방출하여 바람직하지 않으므로 질산화균 배양조(6)에서의 슬러지의 체류기간을 3∼6일로 한다.
3) 질산화균 배양조(6)의 유출수가 하수처리장 방류수의 수질에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 질산화균 배양조(6)의 유출유량은 유입유량의 1∼3%로 한다.
일반적으로 하수처리시스템에 있어서 동절기에는 유입하수의 수온이 8∼9℃까지 내려가게 된다. 그러면 도 1에 도시한 종래 하수처리 시스템의 폭기조(3)는10∼15℃ 정도로 수온이 낮아지게 된다.
이와 같이 수온이 저하하면 폭기조(3) 내 질산화균의 성장저하로 질산화균수가 감소하여 동절기에는 하수에 함유된 질소의 제거효율을 유지하기가 어렵게 된다.
상기한 바와 같이 동절기에 하수의 수온이 낮아지므로서 폭기조(3) 내 질산화균의 성장저하로 질산화균수가 감소하여 질소 제거효율이 저하할 때 도 2에 도시한 바와같이 본 발명에서는 분해조(5)와 질산화균 배양조(6)를 통해 질산화균을 배양하여 공급하게 된다.
즉, 침전조(4)로부터 폐기되는 잉여 슬러지를 분해조(5)로 유입하여 혐기, 호기 또는 간헐포기를 통해 슬러지 분해액을 얻으며, 분해조(5)에서의 슬러지의 체류시간은 1∼3일로 한다. 체류시간이 1일 미만이면, 질산화균 배양에 필요로 하는데 충분한 분해액을 얻을 수 없고, 3일을 초과할 경우 분해액 중에 COD, BOD, 암모니아성질소(NH3-N) 농도가 높아 질산화균 배양에 적합하지 않다.
질산화균 배양조(6)에서 상기 분해액을 기질로 사용하여 질산화균을 배양한 후 배양된 질산화균을 상기 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 투입한다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예로서 채용한 하수처리 시스템의 구성도로서 상기 도 2에 나타낸 실시예와 비교하면 도 2의 실시예에 잉여슬러지를 분해조(5)와 질산화균 배양조(6)로 분배하여 공급하기 위해 분배조(7)를 더 포함하는 점이 상이하며, 이와 같이 분배조(7)를 두어 잉여슬러지를 분해조(5)와 질산화균 배양조(6)로 분배하여 공급하는 것은 질산화균의 배양효율을 높이기 위한 것이며, 그외는 도 2의 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
질산화균의 배양정도는 질산화균의 활성도를 측정함으로써 확인할 수 있는바, 그 원리는 다음과 같다.
수중의 암모니아가 아질산으로 산화되고 아질산이 질산으로 산화되는 반응을 질산화라 한다. 이러한 2가지 반응을 촉매하는 균이 질산화균이다. 따라서 질산화균의 활성도는 암모니아를 얼마나 빨리 아질산과 질산으로 변화시키는가 하는 정도가 질산화균의 활성도이며, 질산화균의 활성도는 시료 속의 질산화균의 수와 대체로 비례하기 때문에 간단하게 측정이 가능한 질산화균 활성도를 측정하여 분석함으로써 질산화균의 배양정도를 알 수 있다.
<비교예 1>
본 발명의 방법을 실시하는 하수처리방법과 종래의 하수처리방법에서의 질산화균의 활성도를 측정하여 하기 표1에 나타냈다. 질산화균의 활성도는 종래의 경우를 대조구로 하고, 본 발명에서는 폭기조(3)와 질산화균 배양조(6)에서의 질산화균의 활성도를 측정했다.
질산화균의 활성도는 시료인 1㎖의 질산화균이 1시간 동안에 몇 ㎍의 암모니아를 아질산으로 변화시키는가를 측정하는 것이다.
따라서 측정방법은 암모니아가 일정농도(50㎎/ℓ)함유되어 있는 용액에 질산화균이 존재하는 시료를 혼합하여 25℃의 일정온도에서 진탕배양기로 진탕해 주면서 공기를 공급하여 반응시킨 후 여과장치로 여과하여 암모니아에서 생성되는 아질산의 농도를 11±1.5℃에서 측정하여 활성도를 계산하였다. 아질산의 농도측정은 흡광도계로 측정하였다.
측정시 아질산에서 질산으로 변화하는 정도는 따로 측정하지 않았으며, 이는 질산화 반응에서 율속반응(rate limiting reaction)은 암모니아에서 아질산으로의 산화이기 때문이다. 즉 암모니아가 아질산으로 산화되면 아질산에서 질산으로의 산화는 쉽고 빠르게 이루어지기 때문이다.
[표 1]
본 발명의 방법과 종래방법의 질산화균 활성도
구 분 질산화균 활성도(㎍/㎖/hr) 비율(대조구 기준)
대조구(A2/O 공법) 5.3 ∼ 5.5 1
본발명 질산화균배양조 15.5 ∼ 16.7 3 ∼ 4
폭기조 6.48 ∼ 8.9 1.1 ∼ 1.7
상기 표1과 같이 종래 방법인 대조구의 경우 질산화균의 활성도가 폭기조(3)에서 5.3 ∼ 5.5(㎍/㎖/hr)로 측정된 반면에 본 발명의 방법인 경우 질산화균의 활성도가 질산화균 배양조(6)에서 15.5∼16.7(㎍/㎖/hr), 폭기조(3)에서 6.48∼8.9(㎍/㎖/hr)로 대조구 보다 높게 나타나 본 발명의 방법에 의해 동절기 하수처리과정에서 발생되는 질산화균수의 감소를 보충할 수 있음을 알 수 있다.
<비교예 2>
본 발명에 의한 하수처리 방법과 종래의 하수처리 방법에서의 질산화균수를 수온이 10∼13℃일 때 측정하여 하기 표2에 나타냈다. 종래의 경우를 대조구로 하고, 각각의 처리 공정중 폭기조(3)에서의 질산화균수를 측정했다. 상기한 바와 같이 수온이 낮은 동절기에는 질산화균의 증식속도가 매우느려 폭기조(3)에서 증식하기 전에 외부로 유출(Wash Out)되어 폭기조(3)내의 질산화균수가 감소하게 되고, 그에 따라 암모니아성 질소의 질산화가 이루어지지 않기 때문에 폭기조(3)내의 질산화균수는 매우 중요한 지표가 된다. 질산화균수의 측정방법은 수질오염 공정시험법상의 MPN법으로 실시하였다.
[표 2]
본 발명의 방법과 종래방법의 폭기조내의 질산화균수
※ 표 2에서 수치는 log값임.
구 분 질산화균수(MPN/100㎖)
대조구(A2/O공정) 2,300,000 ± 150,000
본 발명 46,000,000 ± 1,000,000
상기 표2와 같이 종래 방법인 대조구의 경우보다 본 발명의 경우 폭기조내 질산화균수가 약 20배 정도 많이 있는 것으로 확인 되었다. 따라서 본 발명의 방법에 의한 하수처리방법을 채택할 경우 폭기조(3)내 질산화균수를 종래방법에 의한 처리방법보다 월등하게 많이 유지할수 있어 질소제거 효율을 향상시킬수 있음을 알 수 있다.
<비교예 3>
본 발명의 방법에 의한 하수처리방법과 종래의 하수처리방법에서의 처리수의 수질을 비교하여 하기 표 3에 나타냈다. 종래의 경우를 대조구로 하여 수질오염 공정시험방법에 따라 생물 화학적 산소요구량(BOD)과, 화학적 산소요구량(COD), 부유물질량(SS), 총질소량(T-N), 총인량(T-P)을 측정하여 비교분석하였다.
[표 3]
하수처리수의 수질비교표
※ ±는 표준편차를 나타낸다.
BOD(㎎/ℓ) COD(㎎/ℓ) SS(㎎/ℓ) T-N(㎎/ℓ) T-P(㎎/ℓ)
109±35 64±5 96±43 32±3 3.8±1.6
대 조 구(A2/O공법) 농 도 13±5 17±6 7±3 20±7 1.6±1.2
제거율(%) 87±6 73±11 92±5 37±22 50±13
본발명 농 도 10±4 13±5 6±3 11±3 1.0±0.4
제거율(%) 92±5 83±8 94±3 65±10 73±6
상기 표3으로부터 알수 있는 바와 같이 생물 화학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD), 부유물질량(SS), 총질소량(T-N), 총인량(T-P) 각각의 경우 종래의 방법보다 본 발명의 방법이 농도 3±1, 4±1, 1±0, 9±4, 0.6±0.8 만큼 씩 낮아 본발명의 방법이 종래의 방법보다 하수처리 능력이 월등하게 개선됨을 확인할수 있었다.
다음으로 상기 표3에 나타낸 본 발명의 방법에서의 처리수의 수질 측정값을 하기 표4에 나타낸 수질환경보존법상에서 규정하고 있는 하수처리장 방류수의 수질기준과 비교하여 보았다.
[표 4]
하수처리장 방류수의 수질기준표
BOD(㎎/ℓ) COD(㎎/ℓ) SS(㎎/ℓ) T-N(㎎/ℓ) T-P(㎎/ℓ)
하수종말처리시설 특별대책지역 및 잠실수중보권역 10이내 40이내 10이내 20이내 2이내
기타지역 20이내 40이내 20이내 60이내 8이내
30이내 40이내 30이내 60이내 8이내
본 발명의 경우 처리수의 생물 화학적 산소요구량(BOD)의 농도는 10±4로서 표준편차를 제외하면 수질기준 규정상의 최저농도가 요구되는 특별대책지역 및 잠실수중보권역의 농도 10이내의 범위내이고, 나머지 화학적산소요구량(COD), 부유물질량(SS), 총질소량(T-N), 총인량(T-P)의 농도는 본 발명의 경우가 하수처리장 방류수의 수질기준보다 월등하게 낮아 본 발명의 방법을 하수처리장에 채용할 경우 처리수의 수질을 향상시킬 수 있음이 확인되었다.
상기한 바와 본 발명은 잉여슬러지를 분해하여 질산화균을 배양하는 기질로사용할 수 있도록 하는 분해조와 상기 분해액을 이용하여 질산화균을 증식시키는 질산화균 배양조를 별도로 설치하여 배양된 질산화균을 무산소조 또는 폭기조로 공급해 주기 때문에 시스템내의 슬러지 체류시간(SRT)이 짧아도 질산화가 가능하여 하수처리장 신설시 폭기조의 크기를 줄일 수 있고, 수온이 낮은 동절기에도 질산화균수를 일정하게 유지시켜 줌으로서 총질소 및 총인의 배출을 허용기준치 이하로 안정적인 하수처리가 가능하다.
그리고 본 발명의 방법을 채용한 분해조와 질산화균 배양조를 페키지화 하여 기존의 모든 하수처리장에 설치할 경우 간단한 시설보완으로 처리수의 수질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 잉여슬러지를 분해하여 질산화균 배양에 사용함으로써 폐기되는 슬러지를 감량화하여 슬러지 처리비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 혐기조(1)에서 미생물이 인을 방출하고, 무산소조(2)에서 질산염(NO3-)을 유기물과 반응시켜 N2가스로 탈질하며, 폭기조(3)에서 질산화균의 작용으로 암모니아(NH3)를 NO3로 산화시켜 상기 무산소조(2)로 반송함과 더불어 침전조(4)에서 유입수를 고액분리하여 유입수중의 고형물질을 제거하는 생물학적으로 하수를 정화처리하는 하수처리방법에 있어서, 상기 침전조(4)로 부터 폐기되는 잉여 슬러지를 질산화균의 배양기질로 사용하기 위하여 분해조(5)에서 혐기, 호기 또는 간헐포기로 분해하여 분해액을 얻는 단계와; 질산화균 배양조(6)에서 분해액을 기질로 사용하여 질산화균을 배양하는 단계와; 상기 질산화균 배양조(6)에서 배양된 질산화균을 상기 무산소조(2) 또는 폭기조(3)로 투입하는 단계로 이루어져 별도의 배양조에서 질산화균을 배양하여 지속적으로 공급해 주는 것을 특징으로 하는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수고도처리방법.
  2. 제 1항에 있어서, 분배조(7)를 더 구비하여 분배조(7)로 유입되는 전체 슬러지의 30∼70%를 분해조(5)에, 30∼70%를 질산화균 배양조(6)에 배분 투입하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수고도처리방법.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분해조(5)에서의 잉여슬러지의 유입량을 유입 하수량의 1∼3%로 하고, 25∼50℃의 온도에서 혐기, 호기 또는 간헐포기 방식으로 슬러지를 분해하여 질산화균 배양에 기질로서 이용되는 배양액을 얻으며, 슬러지의 체류기간을 1∼3일로 하여 폐기되는 슬러지를 감량화 하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수고도처리방법.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 질산화균 배양조(6)에서의 슬러지의 체류기간을 3∼6일로 하고, 연속포기 또는 간헐포기를 실시하여 질산화균 배양조(6)에 산소를 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화 미생물을 이용한 하수고도처리방법.
KR10-2002-0022767A 2002-04-25 2002-04-25 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법 KR100434858B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0022767A KR100434858B1 (ko) 2002-04-25 2002-04-25 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0022767A KR100434858B1 (ko) 2002-04-25 2002-04-25 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030084199A KR20030084199A (ko) 2003-11-01
KR100434858B1 true KR100434858B1 (ko) 2004-06-07

Family

ID=32380433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0022767A KR100434858B1 (ko) 2002-04-25 2002-04-25 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100434858B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861319B1 (ko) 2008-06-02 2008-10-01 한명완 유동상 담체와 고정상 담체가 설치된 반응조를 이용한하·폐수처리방법
KR101430722B1 (ko) 2014-03-03 2014-08-18 (주)전테크 에너지 절감형 하·폐수처리방법 및 처리시스템
KR102110250B1 (ko) 2019-04-05 2020-05-13 (주)상산 생물학적 고도 수처리장치
KR102155071B1 (ko) 2019-12-06 2020-09-11 (주)상산 오폐수 처리 시설용 방류수 검수 장치

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100438099B1 (ko) * 2002-07-04 2004-07-02 승익건설 주식회사 토양미생물을 이용한 오폐수의 생물학적 처리 방법
KR100433259B1 (ko) * 2002-09-23 2004-05-24 박주석 미생물 활성화조를 포함하는 오하수 처리 시스템을 이용한오하수의 처리방법
EP2366673B1 (de) 2010-03-10 2014-05-07 Demon GmbH Verfahren zur biologischen Reinigung von ammoniumhaltigem Abwasser
KR101405009B1 (ko) * 2012-10-08 2014-06-10 대림산업 주식회사 분리막을 이용한 슬러지 감량형 하수고도처리 장치 및 이를 이용한 하수고도처리 방법
KR101405008B1 (ko) * 2012-10-08 2014-06-10 대림산업 주식회사 슬러지 감량형 하수고도처리 장치 및 이를 이용한 하수고도처리 방법
CN110498557A (zh) * 2019-03-01 2019-11-26 四川天府泓源环保科技有限公司 用于高原环境的微动力污水处理系统及其工艺
KR102095467B1 (ko) * 2019-07-29 2020-03-31 (주)화인테크워터 미생물반응기를 이용한 수처리시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220792A (ja) * 1985-03-27 1986-10-01 Japan Organo Co Ltd 有機性廃水の生物学的処理方法
KR19980071903A (ko) * 1998-06-30 1998-10-26 최의소 혐기발효조를 이용한 개량된 하·폐수의 영양소 제거방법
KR19990049594A (ko) * 1997-12-13 1999-07-05 이종수 미생물을 이용한 질소와 인의 동시 처리방법
KR20000026051A (ko) * 1998-10-17 2000-05-06 한상배 발효슬러지를 이용하는 고도하폐수처리방법
JP2000334490A (ja) * 1999-05-27 2000-12-05 Japan Organo Co Ltd 生物学的脱窒脱リン装置
KR100277597B1 (ko) * 1999-06-25 2000-12-15 임동혁 토양미생물을 이용한 하폐수의 무취 고도처리 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61220792A (ja) * 1985-03-27 1986-10-01 Japan Organo Co Ltd 有機性廃水の生物学的処理方法
KR19990049594A (ko) * 1997-12-13 1999-07-05 이종수 미생물을 이용한 질소와 인의 동시 처리방법
KR19980071903A (ko) * 1998-06-30 1998-10-26 최의소 혐기발효조를 이용한 개량된 하·폐수의 영양소 제거방법
KR20000026051A (ko) * 1998-10-17 2000-05-06 한상배 발효슬러지를 이용하는 고도하폐수처리방법
JP2000334490A (ja) * 1999-05-27 2000-12-05 Japan Organo Co Ltd 生物学的脱窒脱リン装置
KR100277597B1 (ko) * 1999-06-25 2000-12-15 임동혁 토양미생물을 이용한 하폐수의 무취 고도처리 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861319B1 (ko) 2008-06-02 2008-10-01 한명완 유동상 담체와 고정상 담체가 설치된 반응조를 이용한하·폐수처리방법
KR101430722B1 (ko) 2014-03-03 2014-08-18 (주)전테크 에너지 절감형 하·폐수처리방법 및 처리시스템
KR102110250B1 (ko) 2019-04-05 2020-05-13 (주)상산 생물학적 고도 수처리장치
KR102155071B1 (ko) 2019-12-06 2020-09-11 (주)상산 오폐수 처리 시설용 방류수 검수 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030084199A (ko) 2003-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1228434A (en) Treatment of wastewater containing phosphorus compounds
WO2012067453A2 (ko) 생물막 및 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 하·폐수처리 장치 및 방법
CN100460499C (zh) 序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法
KR100434858B1 (ko) 슬러지의 혐기성 또는 호기성 소화액으로 배양한 질산화미생물을 이용한 하수고도처리방법
KR20100046745A (ko) 하수 고도 처리 방법
KR100419827B1 (ko) 축산폐수의 처리방법
CN100460498C (zh) 一种采用序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法
CN100445366C (zh) 硝化菌培养促进剂
KR100236650B1 (ko) 탈질 인제거 박테리아를 이용하는 하수의 생물학적 탈질 및 탈인 처리장치
KR20190035277A (ko) 그래뉼을 이용한 하수처리 시스템
KR20090080594A (ko) 축산폐수에서 유기물, 질소 및 인을 제거하는 시스템 및 그방법
CN1986444A (zh) 一种硝化菌培养促进剂
CN100542978C (zh) 活性污泥法去除污水氨氮的方法
KR900011673A (ko) 생물학적 질소와 인의 제거법 및 그 처리장치
KR100517095B1 (ko) 하수의 처리 장치 및 방법
CN100460500C (zh) 一种序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法
CN100556826C (zh) 活性污泥氧化沟工艺去除污水氨氮的方法
KR100436043B1 (ko) 하폐수의 질소산화물의 제거방법
KR100745444B1 (ko) 생물학적 여재를 이용한 오폐수처리장치
KR101129292B1 (ko) 하폐수 처리수 재이용 장치 및 방법
KR100519263B1 (ko) 오수처리시스템
KR102052163B1 (ko) 하폐수 처리 장치 및 방법
KR960011888B1 (ko) 질소, 인제거 겸용 생물학적 하,폐수처리장치 및 그 처리방법
JP2003103296A (ja) 生物処理装置
KR100202066B1 (ko) 단일반응조에서의 생물학적 3상 소화공정을 이용한 폐수처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120524

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130521

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee