KR100477841B1 - DMR:(Dai-ho Microbe Revolution) - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 관한 것으로서, 중/소형의 신설 하수 및 오폐수 처리장에 매우 적합하고, 표준활성슬러지법으로 적용된 기존의 하수처리장의 호기조에 간단히 증설할 수 있도록 다수의 복합담체가 충진된 여러개의 담체유니트를 원둘레방향을 따라 설치시킨 담체회전기와; 혐기조와 호기조순으로 이루어지는 하수 처리 시스템에서 호기조에 또는 호기조 및 혐기조에 상기 담체회전기를 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되게 설치하여, 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소와 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있도록 한 하수의 고도처리 방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a carrier rotor filled with a composite carrier and a method for advanced treatment of sewage using the same, which is very suitable for new and medium and small sewage and wastewater treatment plants, and is simply applied to an aerobic tank of an existing sewage treatment plant applied with a standard activated sludge method. A carrier rotator provided with a plurality of carrier units filled with a plurality of complex carriers along the circumferential direction so as to be expanded; In the sewage treatment system consisting of anaerobic tank and aerobic tank, the carrier rotator is installed in the aerobic tank or the aerobic tank and the anaerobic tank so as to rotate in the opposite direction to the inflow direction of the inflow of water, thereby maximizing sludge desorption and organic matter decomposition and nitrogen and phosphorus removal efficiency. It is to provide an advanced treatment method for sewage.
Description
본 발명은 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 복합담체가 충진된 여러개의 담체유니트를 원둘레방향을 따라 설치시킨 담체회전기와, 혐기조와 호기조순으로 이루어지는 하수 처리 시스템중 호기조에 상기 담체회전기를 설치하여 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소와 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있도록 한 하수의 고도처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier rotor filled with a composite carrier and an advanced treatment method of sewage using the same, and more particularly, a carrier rotor having a plurality of carrier carriers filled with a plurality of composite carriers installed along a circumferential direction, and an anaerobic tank. In the sewage treatment system consisting of aerobic tank order, the carrier rotator is installed in the aerobic tank, and the present invention relates to a method for advanced treatment of sewage so as to maximize the desorption of sludge, decomposition of organic matter and nitrogen and phosphorus removal efficiency.
통상적으로 생활하수 및 공장 오폐수 그리고 음식물쓰레기의 침전수, 가축분뇨, 기타 오염수등은 하천의 주된 오염원으로 작용하고 있는 바, 이러한 생활하수 및 오염수를 각 도시마다 갖추어진 하수처리장에서 정화 처리하여 해당 하천으로 방류시키고 있다.Generally, sewage, factory waste, and food waste sediment, livestock manure, and other contaminated water are the main pollutants in rivers.These sewage and contaminated water are purified by sewage treatment plants in each city. It is discharged to the river.
각 도시마다 시공되는 하수처리장은 해당 도시에서 하루에 배수되는 하수량을 처리할 수 있는 규모로 설계 시공되고 있지만, 인구밀집도가 계속 증가할수록 배수되는 하수량은 증가하기 마련이고, 그에 비례하여 하수처리장의 규모도 대형화로 증축하여야 한다. 이러한 대규모 하수처리장의 증축 및 신축은 건설부지의 선정 그리고 예산 및 보상문제, 운영 및 전문요원의 확보 문제등이 복잡하게 얽혀 여러가지 어려움이 있다.The sewage treatment plant installed in each city is designed and constructed to handle the amount of sewage drained per day in the city, but as the population density continues to increase, the amount of sewage drained increases. It should also be enlarged by enlargement. The expansion and new construction of such a large sewage treatment plant has various difficulties due to the complex selection of construction sites, budget and compensation issues, operation and securing of professional personnel.
마찬가지로, 거주인구가 적은 중소규모의 도시에서도 하수처리장을 신축 건설하는데 예산 및 부지선정등 여러가지 어려움에 처해 있다.Similarly, even in small and medium-sized cities with few inhabitants, new construction of sewage treatment plants has various difficulties such as budget and site selection.
그러나, 생활하수 및 각종 오염수를 처리하는 하수처리장은 하천 및 지하수의 오염 방지 그리고 하천 생태계의 보호등을 고려한다면 필수적인 설비 시설임은 분명하기 때문에 각 도시에 맞는 하수처리장의 건설은 꼭 이루어져야 한다.However, it is clear that the sewage treatment plant treating domestic sewage and various polluted waters is an essential facility in consideration of the prevention of pollution of rivers and groundwater and the protection of river ecosystems. Therefore, the construction of sewage treatment plants for each city must be made.
여기서 기존의 하수처리시설 및 공법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Here will be described the existing sewage treatment facilities and construction methods.
첨부한 도 8은 기존의 A2/O(Anarobic/Anoxic Aerobic)공법을 나타내는 공정도로서, A/O(Air Products and Chemicals)공법에서의 혐기조와 호기조 사이에 무산소조를 설치하여 질소와 인을 동시에 제거하는 공법을 나타낸다. 기존의 A2/O 공법에서 F/M비는 0.15∼0.25kgㆍBOD/kgㆍMLVSSㆍ일(日)이고, 고형물 체류시간(SRT)는 4 내지 7일이다. 수리학적 체류시간(HRT)은 혐기성 구간이 0.5∼1.5시간, 무산소조 구간이 0.5∼1.0시간, 호기성 구간이 3.5∼6.0시간이며, 폭기조의 MLSS는 평균 3,000∼5,000mg/ℓ로 유지된다.FIG. 8 is a process chart showing the conventional A 2 / O (Anarobic / Anoxic Aerobic) method, and an anoxic tank is installed between an anaerobic tank and an aerobic tank in the A / O (Air Products and Chemicals) method to simultaneously remove nitrogen and phosphorus. It shows the method to do. In the conventional A 2 / O method, the F / M ratio is 0.15 to 0.25 kg · BOD / kg · MLVSS · day and the solids retention time (SRT) is 4 to 7 days. The hydraulic retention time (HRT) is 0.5-1.5 hours for anaerobic sections, 0.5-1.0 hours for anaerobic sections and 3.5-6.0 hours for aerobic sections, and the average MLSS of the aeration tank is maintained at 3,000-5,000 mg / l.
이러한 기존의 A2/O 공법은 호기조로부터 탈질조의 순환 단계를 포함하고 있는데, 이때의 순환되는 유입수는 전체 유입수의 100∼300%에 달하고, 약 70%의 질소를 제거할 수 있지만, 인 제거율은 떨어지는 단점이 있으며, 또한 인을 고도 처리하기 위해서는 모래여과장치 또는 별도의 화학처리장치가 필요하고, 동절기에는 운용효율이 크게 떨어지는 단점이 있다.The conventional A 2 / O method includes a circulation stage of the denitrification tank from the aerobic tank, where the circulated influent reaches 100-300% of the total influent and can remove about 70% of nitrogen, but the phosphorus removal rate is In addition, there is a disadvantage that the fall, and in order to process the high phosphorus sand filter or a separate chemical treatment device is required, in winter there is a disadvantage that the operating efficiency is greatly reduced.
첨부한 도 9는 기존의 MUCT(Modified Univrsity Cape Town)공법을 나타내는 공정도이다.9 is a process chart illustrating a conventional modified unified cape town (MUCT) method.
기존의 MUCT 공법은 상술한 A2/O 공법의 단점을 보완하기 위하여 무산소조를 제1무산소조와 제2무산소조로 분리하여 효율을 높인 공법으로서, 제1무산소조는 반송슬러지내의 질산염만을 감소시킬 수 있도록 하고, 제2무산소조는 질산화 구역으로부터 반송된 혼합액을 받을 때 휠씬 많은 양의 질산염을 받아 제거한다.Existing MUCT method improves efficiency by separating anoxic tank into 1st anoxic tank and 2nd anoxic tank in order to compensate for the shortcomings of the above-mentioned A 2 / O method. The first anoxic tank can reduce only nitrates in the conveying sludge. The second anaerobic bath receives and removes much more nitrate when receiving the mixed liquid returned from the nitrification zone.
그러나 이와 같은 MUCT공법은 내부반송 펌프의 추가로 동력비 상승 및 유지관리가 복잡하고, 미생물 체류시간이 10∼30일로 다른 공법에 비하여 긴 단점이 있다.However, such a MUCT method has a disadvantage in that the power cost is increased and maintenance is complicated by the addition of an internal transfer pump, and the microbial retention time is 10 to 30 days, which is longer than other methods.
첨부한 도 10은 기존의 VIP(Virginia Initiativ Plant)공법에 대한 공정도를 나타낸다.10 is a flowchart illustrating a conventional VIP (Virginia Initiativ Plant) method.
기존의 VIP공법은 MUCT공법의 또 다른 변형으로 3단계 혐기조-무산소조-호기조의 다단계에서 무산소구역을 제공하며, 고형물 체류시간(SRT)은 5∼10일로 MUCT공법보다 짧고, 휠씬 높은 부하율에서 운전된다. 혐기조로 이송되는 혼합액은 마지막 무산소구역에서 이끌어낸다. 그러므로 인의 제거 능력이 높은 반면에 질소의 제거율이 다른 공법에 비하여 크게 떨어지는 단점이 있다.The existing VIP method is another variation of the MUCT method, which provides an anaerobic zone at the multi-stage stage of anaerobic tank, anaerobic tank and aerobic tank, and has a solids residence time (SRT) of 5-10 days, which is shorter than the MUCT method and operates at a much higher load rate. . The mixed liquor to the anaerobic tank is drawn from the last anaerobic zone. Therefore, while the phosphorus removal ability is high, the removal rate of nitrogen is significantly lower than other methods.
첨부한 도 11은 기존의 DNR(Dae-woo Nutrient Removal)공법을 나타내는 공정도를 도시하고 있다.11 is a flowchart illustrating a conventional Dae-woo Nutrient Removal (DNR) method.
기존의 DNR 공법은 A2/O공법의 단점을 보완하기 위하여 상술한 MUCT공법과 VIP공법의 장점인 반송슬러지내의 질산성 질소를 슬러지 저장조에서 탈질시켜 다음 단계인 혐기조에서 인 방출의 효율을 향상시킨 공법이다. 이 공법은 저농도의 유입수에 적합하고 질소 및 인의 제거율이 안정적인 장점이 있으나, 반응조가 너무 커서 체류시간이 길고 넓은 부지면적이 필요한 단점이 있다.The existing DNR method improves the efficiency of phosphorus release in the anaerobic tank by denitrifying nitrogen nitrate in the sludge storage tank, which is an advantage of the MUCT method and VIP method described above, to compensate for the shortcomings of the A 2 / O method. It is a construction method. This method is suitable for low concentration influent and stable removal rate of nitrogen and phosphorus, but has a disadvantage of requiring a long residence time and a large land area because the reaction tank is too large.
이와 같은 기존의 하수처리공법은 공통적으로 질소 및 인의 처리 제거에 중점을 두어, 건설비 상승 및 유지관리비의 상승을 초래하고, 유지관리 및 보수가 복잡하고 어려운 문제점을 야기시키고 있다.Such a conventional sewage treatment method has a common focus on the removal of nitrogen and phosphorus, resulting in an increase in construction costs and maintenance costs, causing complex and difficult problems of maintenance and repair.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 기존의 하수처리공법이 갖는 문제점을 감안하여 발명한 것으로서, 첫째, 중/소형의 신설 하수 및 오폐수 처리장에 매우 적합하고, 표준활성슬러지법으로 적용된 기존의 하수처리장의 호기조에 간단히 증설할 수 있고; 둘째, 호기조내에 다량의 복합담체를 효율적으로 충진시켜 질소와 인의 제거효율을 높일 수 있으며; 셋째, 복합담체의 흡착력에 의하여 슬러지의 적정한 탈리가 가능하고, 유입수의 농도가 기준치 이하 또는 그 이상으로 유입되더라도 유입수의 흐름 방향과 반대로 회전 가능하게 설치된 복합담체 충진형 담체회전기의 회전속도를 자동으로 조절하여 일정한 고도처리를 이룰 수 있으며; 넷째, 최소의 내부반송으로 인한 동력비 절감 및 복합담체의 우수한 흡착력으로 체류시간이 기존의 공법보다 짧고, 복합담체에 미생물의 이상 증식이나 저농도의 유기물을 함유한 원수의 유입으로 미생물 개체수의 감소를 막을 수 있고 유효적절하게 탈리량을 조절할 수 있도록 한 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been invented in view of the problems of the existing sewage treatment method as described above. First, it is very suitable for new and small sewage and wastewater treatment plants of medium and small size, and the existing sewage treatment plant applied with the standard activated sludge method. Can be easily added to the aerobic tank; Secondly, by efficiently filling a large amount of complex carrier in the aerobic tank, it is possible to increase the efficiency of nitrogen and phosphorus removal; Third, due to the adsorptive power of the composite carrier, the sludge can be properly desorbed, and even if the concentration of the influent water is lower than or equal to the reference value, the rotation speed of the composite carrier-type carrier rotor installed so as to rotate in the opposite direction of the flow of the influent is automatically set. Can be adjusted to achieve a constant altitude treatment; Fourth, the residence time is shorter than the existing method due to the reduction of power cost due to the minimum internal transfer and the excellent adsorption power of the composite carrier, and the reduction of microbial population is prevented by the abnormal growth of microorganisms in the composite carrier or the inflow of raw water containing low concentration of organic matter. It is an object of the present invention to provide a carrier rotor filled with a composite carrier capable of controlling the amount of desorption and to effectively control the desorption amount, and a method for treating sewage using the same.
특히, 본 발명에서 사용되는 복합담체는 본원 출원인과 한국화학연구원이 공동출원(출원번호:10-2002-0058493)중인 것을 이용한 것으로서, 무기소재와 고분자를 포함한 유기소재를 기공형성제와 혼합한 후 성형하고, 반응하여 제조한 미생물 복합담체이다.In particular, the composite carrier used in the present invention is a joint application (Application No.:10-2002-0058493) of the applicant and the Korea Institute of Chemical Technology, and after mixing an organic material including an inorganic material and a polymer with a pore-forming agent It is a microbial composite carrier prepared by molding and reacting.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합담체가 충진된 담체회전기는: 전체 표면에 걸체 다수의 홀이 형성된 중공형의 외부하우징과; 상기 외부하우징의 내부에 격벽을 이루며 설치된 동일 길이의 내부하우징과; 상기 외부하우징과 내부하우징의 사이 공간에서 원둘레방향을 따라 배치되는 동시에 길이방향을 따라 여러개가 나열 배치되며, 전체 표면에 다수의 홀이 형성된 중공형의 담체유니트와; 상기 담체유니트의 내부에 충진된 다수의 복합담체와; 상기 외부하우징의 양측면에 부착된 회전축과; 상기 회전축에 연결된 구동수단과; 상기 구동수단의 구동을 제어하는 제어유니트로 구성된 것을 특징으로 한다.Carrier rotator filled with a composite carrier of the present invention for achieving the above object: a hollow outer housing having a plurality of holes in the entire surface is formed; An inner housing having a same length installed as a partition wall in the outer housing; A hollow carrier unit which is arranged along the circumferential direction in the space between the outer housing and the inner housing and is arranged along the longitudinal direction and has a plurality of holes in the entire surface thereof; A plurality of composite carriers filled in the carrier unit; Rotating shafts attached to both side surfaces of the outer housing; Drive means connected to the rotary shaft; Characterized in that the control unit for controlling the drive of the drive means.
바람직한 구현예로서, 상기 담체회전기를 하수처리시설의 호기조에 설치하되, 상기 외부하우징의 회전축을 호기조의 벽면에 수중베어링을 개재하여 장착시키고, 회전축의 일단은 외부에 설치된 구동수단과 연결되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the carrier rotor is installed in the aerobic tank of the sewage treatment facility, the rotary shaft of the outer housing is mounted on the wall of the aerobic tank via an underwater bearing, and one end of the rotary shaft is connected to a driving means installed outside. It is done.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 호기조에는 유입수의 농도를 측정하는 농도감지센서가 상기 제어유니트와 연결되어 설치되고, 이 제어유니트는 상기 구동수단에 속도제어신호를 보낼 수 있도록 연결된 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the concentration tank is installed in the exhalation tank is connected to the control unit for measuring the concentration of the influent, characterized in that the control unit is connected to send a speed control signal to the drive means.
특히, 상기 호기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된 것을 특징으로 한다.In particular, the carrier rotator installed in the exhalation tank is characterized in that it is installed to rotate in the opposite direction to the inflow direction of the inflow water.
또한, 상기 호기조에 설치되는 담체회전기는 유입수의 흐름방향에 대해 수직으로 배치되면서 호기조의 길이방향을 따라 다수개가 일렬로 수평 배열되게 설치된 것을 특징으로 한다. In addition, the carrier rotator installed in the exhalation tank is arranged in a vertical direction with respect to the flow direction of the influent water, characterized in that installed in a plurality of horizontally arranged in a line along the longitudinal direction of the exhalation tank.
또한, 질소의 유입농도가 높은 곳에서는 혐기조에 담체회전기가 더 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, where the inlet concentration of nitrogen is high, the carrier rotor is further installed in the anaerobic tank.
또한, 상기 담체회전기의 외부하우징에 개폐 가능한 도어를 장착하여, 그 내부에 배치된 담체유니트를 교체할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, by mounting a door that can be opened and closed in the outer housing of the carrier rotor, it is characterized in that to replace the carrier unit disposed therein.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법은: 유입수가 침사지-최초침전지-혐기조-호기조-최종침전지를 순서대로 경유하여 이루어지는 하수의 고도처리방법에 있어서, 상기 호기조로 유입수가 유입됨과 함께 호기조에 수평방향으로 설치된 여러개의 담체회전기가 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전을 함으로써, 상기 담체회전기의 내부에 충진된 복합담체에 의하여 유입수의 유기물 분해 및 질산화 그리고 인의 섭취가 이루어지고, 이렇게 처리된 유입수는 재차 무산소조로 반송되지 않고 상기 최종침전지로 방류되도록 한 것을 특징으로 한다.Advanced treatment of sewage using the carrier rotor filled with the composite carrier of the present invention for achieving the above object is: Advanced treatment method of sewage made of influent water through the sedimentation basin-initial sedimentation battery-anaerobic tank-aerobic tank-final sedimentation battery in order In, the inlet water is introduced into the aerobic tank and a plurality of carrier rotors installed in the horizontal direction in the aerobic tank rotates in the opposite direction to the inflow direction of the inlet water, decomposing the organic matter of the influent water by the composite carrier filled in the inside of the carrier rotor And nitrification and phosphorus intake, and the treated influent is discharged to the final settler without being returned to the anaerobic tank again.
또한, 상기 질소의 유입농도가 높은 곳에서는 혐기조에도 담체회전기를 설치하여, 탈질효과를 최대한 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, in the case where the nitrogen inflow concentration is high, a carrier rotator is installed in the anaerobic tank, so as to maximize the denitrification effect.
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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 내부를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the inside of the carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention.
본 발명의 담체회전기는 하수처리설비의 호기조에 설치되는 것으로서, 이 담체회전기에 충진되는 다수의 복합담체는 전술한 바와 같이 본원 출원인과 한국화학연구원이 공동출원(출원번호:10-2002-0058493)한 미생물 복합담체를 이용한다.The carrier rotator of the present invention is installed in the aerobic tank of the sewage treatment facility, and the multiple carriers filled with the carrier rotator are jointly filed by the applicant and the Korea Institute of Chemical Research as described above (application number: 10-2002-0058493). One microbial carrier is used.
상기 담체회전기(10)의 골격 구조는 외부하우징(14)과 내부하우징(16)으로 구성되어 있는 바, 이 외부하우징(14)은 중공형의 원통 형상이고, 전체면에 걸쳐서 다수의 홀(20)이 등간격 또는 불균일한 간격으로 타공되어 형성되어 있으며, 바람직하기로는 소정의 부분에 여닫이 형태의 개폐 가능한 도어(30)가 부착되어 후술하는 담체유니트(12)의 교체를 용이하게 실시할 수 있게 된다.The frame structure of the carrier rotor 10 is composed of an outer housing 14 and the inner housing 16, the outer housing 14 is a hollow cylindrical shape, a plurality of holes 20 over the entire surface ) Is perforated at equal intervals or non-uniform intervals, and is preferably attached to the opening and closing door 30 in a predetermined portion to facilitate the replacement of the carrier unit 12 to be described later. do.
또한, 상기 내부하우징(16)은 외부하우징(14)의 직경보다 작고 길이는 동일한 중공형태로서, 외부하우징(14)의 내부에서 내부 격벽의 기능을 하면서 중심축을 이루며 설치된다.In addition, the inner housing 16 has a hollow shape smaller than the diameter of the outer housing 14 and the same length, and is installed to form a central axis while functioning as an inner partition within the outer housing 14.
이때, 상기 외부하우징(14)과 내부하우징(16)의 종단면을 보면, 첨부한 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 외부 하우징(14)과 내부 하우징(16)의 사이 공간은 마치 원형의 고리 모양을 띠게 된다.At this time, when looking at the longitudinal section of the outer housing 14 and the inner housing 16, the space between the outer housing 14 and the inner housing 16, as shown in the accompanying Figure 4 has a circular ring shape do.
여기서, 상기 외부하우징(14)과 내부하우징(16)의 사이공간에 다수의 홀(20)이 타공되어 형성된 중공형의 원통 형상을 갖는 담체유니트(12)를 배치시키게 되는데, 도 2 또는 도 4에 도시한 바와 같이 원둘레방향을 따라 여러개의 담체유니트(12)를 서로 밀착시켜 배치시키고, 동시에 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이 외부 및 내부하우징(14,16)의 길이방향을 따라 여러개의 담체유니트(12)를 나열시켜 배치시킨다.Here, the carrier unit 12 having a hollow cylindrical shape formed by punching a plurality of holes 20 in the space between the outer housing 14 and the inner housing 16 is arranged, FIG. 2 or 4. As shown in FIG. 2, the plurality of carrier units 12 are arranged in close contact with each other along the circumferential direction, and at the same time, a plurality of carrier units 12 and 16 are disposed along the longitudinal direction of the outer and inner housings 14 and 16. The carrier units 12 are arranged side by side.
바람직하기로는, 상기 길이방향을 따라 나열된 담체유니트(12)들을 유입수의 내부유입 흐름을 좋게 하기 위하여 약간 이격시키는 것이 바람직하고, 이때의 이격수단으로 담체유니트(12)의 일측면에 이격바(32)가 일체로 성형되어, 각각의 담체유니트(12)가 도 3에 나타낸 바와 같이 이격바(32)에 의하여 용이하게 이격 배열된다.Preferably, the carrier units 12 arranged along the lengthwise direction are preferably spaced slightly to improve the inflow of the inflow water, and the separation bars 32 on one side of the carrier unit 12 are used as the separation means at this time. ) Is integrally molded so that each carrier unit 12 is easily spaced apart by the spacer bar 32 as shown in FIG.
특히, 상기 각각의 담체유니트(12)의 내부에는 전술한 복합담체(18)가 첨부한 도 5에 나타낸 바와 같이 조밀하게 충진된 상태이다.In particular, the inside of each carrier unit 12 is a state in which the above-described composite carrier 18 is densely packed as shown in FIG.
한편, 상기 외부하우징(14)의 양측면에는 회전축(24)이 일체로 장착되어 있으며, 이 회전축(24)의 일측단은 정역모터(26)와 같은 구동수단과 연결되고, 이 구동수단은 전제 하수설비를 제어하는 제어유니트(28)에 연결되어진다.On the other hand, both sides of the outer housing 14, the rotary shaft 24 is integrally mounted, one side end of the rotary shaft 24 is connected to the drive means such as the stationary motor 26, the drive means is a whole sewage It is connected to a control unit 28 that controls the facility.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 담체회전기(10)는 하수처리설비중 호기조(22)의 내부에 회전 가능하게 설치하게 되는데, 도 6에 나타낸 바와 같이 여러개의 담체회전기(10)를 호기조(22)의 길이방향을 따라 수평이 되게 배열 설치하게 된다.Carrier rotor 10 of the present invention having such a configuration is rotatably installed inside the aerobic tank 22 of the sewage treatment facility, as shown in Figure 6 a plurality of carrier rotor (10) aerobic tank 22 It is arranged to be horizontally arranged along the longitudinal direction of the.
즉, 상기 담체회전기(10)는 호기조(22)로 유입되는 유입수의 흐름방향과 그 길이방향이 수직이 되도록 배치되면서 호기조(22)의 길이방향을 따라 다수개가 일렬로 수평 배열되도록 설치되고, 특히 담체회전기(10)는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전되도록 설치된다.That is, the carrier rotor 10 is installed so that the flow direction of the inflow water flowing into the aerobic tank 22 and the longitudinal direction thereof is perpendicular to each other and arranged in a line in a plurality along the longitudinal direction of the aerobic tank 22, in particular The carrier rotor 10 is installed to rotate in a direction opposite to the inflow direction of the inflow water.
보다 상세하게는, 상기 담체회전기(10)의 외부하우징(14)의 양측면에 일체로 부착된 회전축(24)중 하나는 호기조(22)의 일측 벽면에 수중베어링을 개재하여 장착되고, 다른 하나는 호기조(22)의 외부에 설치된 상기 모터감속기(26)의 회전축과 연결시키게 된다. 따라서, 모터감속기(26)의 회전속도에 따라 담체회전기의 회전속도가 조절될 수 있는 것이다.More specifically, one of the rotary shaft 24 is integrally attached to both sides of the outer housing 14 of the carrier rotor 10 is mounted on one wall of the aerobic tank 22 via an underwater bearing, the other is It is connected to the rotating shaft of the motor reducer 26 provided outside the aerobic tank (22). Therefore, the rotation speed of the carrier rotor can be adjusted according to the rotation speed of the motor reducer 26.
한편, 상기 외부하우징(14)에 장착된 도어(30)를 열어서, 담체유니트(12)의 교체를 용이하게 실시할 수 있다.On the other hand, by opening the door 30 mounted to the outer housing 14, it is possible to easily replace the carrier unit 12.
여기서, 상술한 바와 같이 설치된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Here, a description will be given of the advanced treatment of sewage using the carrier rotor installed as described above.
대개, 하수고도처리방법은 침사지-최초침전지-혐기조-무산소조-호기조-최종침전지를 순서대로 경유하여 이루어지는데, 본 발명의 하수처리방법은 상기 호기조(22)에 본 발명에 따른 복합담체(18)가 충진된 담체회전기(10)를 설치하여 슬러지의 탈리와 유기물의 분해를 극대화시킬 수 있도록 한 것이다.Usually, the sewage altitude treatment method is performed via the sedimentation basin, the first sedimentation battery, the anaerobic tank, the anaerobic tank, the aerobic tank, and the final sedimentation battery, and the sewage treatment method of the present invention is the composite carrier (18) according to the present invention in the aerobic tank (22). By installing the carrier rotor (10) filled is to maximize the desorption of sludge and decomposition of organic matter.
유입수가 침사지 및 최초침전지를 거쳐 혐기조에 유입되면 최종침전지의 슬러지 일부를 반송시킴과 함께 교반기를 이용하여 인의 방출이 이루어진 후, 호기조(22)로 이동하게 된다.When the inflow water enters the anaerobic tank through the settling basin and the initial settler, the sludge of the final settler is returned and phosphorus is discharged by using a stirrer, and then moved to the aerobic tank 22.
이때, 상기 호기조(22)에 여러개가 수평으로 나란하게 배열 설치된 담체회전기(10)가 호기조(22)로 유입되는 유입수의 유입방향과 반대방향으로 회전 구동을 하게 되어, 결국 유입수는 담체회전기에 의한 흐름 저항을 받으면서 반대로 역류하는 동시에 위로 솟구치듯 섞이면서 공기와의 접촉이 더욱 효율적으로 일어나게 된다.At this time, the carrier rotor 10 is installed in a plurality of horizontally arranged side by side in the aerobic tank 22 is driven to rotate in the direction opposite to the inflow direction of the influent water flowing into the aerobic tank 22, the inlet water is eventually caused by the carrier rotor Under flow resistance, the countercurrent flows back up and mixes upward, making contact with air more efficient.
물론, 상기 담체회전기(10)의 회전 구동은 하수처리설비를 전체적으로 제어하는 제어유니트(28)의 신호에 따라 모터(26)가 구동되어 이루어진다.Of course, the rotation drive of the carrier rotor 10 is made by driving the motor 26 in accordance with the signal of the control unit 28 for controlling the sewage treatment facility as a whole.
한편, 상기 호기조(22)의 입구쪽에는 유입수의 농도를 측정하는 농도감지센서(BOD Meter)가 설치되어 있는 바, 농도감지센서에서 유입수의 농도(BOD)를 감지한 후, 그 신호를 상기 제어유니트(28)로 전송하게 되고, 이 제어유니트(28)는 상기 구동수단인 모터(26)에 속도제어신호를 보내게 된다.On the other hand, a concentration sensor (BOD Meter) is installed at the inlet side of the exhalation tank 22, the concentration sensor detects the concentration of the influent (BOD), and then control the signal The control unit 28 transmits a speed control signal to the motor 26 which is the driving means.
즉, 호기조(22)로 유입되는 유입수의 농도가 과다 슬러지 부착과 함께 고농도로 감지되면 담체회전기(10)의 회전속도를 증가시키고, 유입수의 농도가 슬러지 미부착과 함께 저농도로 감지되면 담체회전기(10)의 회전속도를 감소시키는 속도 제어를 하게 된다.That is, if the concentration of the influent flowing into the aerobic tank 22 is detected at a high concentration with excessive sludge attachment, the rotation speed of the carrier rotor 10 is increased, and if the concentration of the influent is detected at a low concentration with no sludge, the carrier rotor 10 Speed control to reduce the rotation speed of
또한, 상기 농도감지센서와 최종침전지의 슬러지 반송펌프와 연동되어 반송량을 자동 투입하게 된다.In addition, the transfer amount is automatically introduced in conjunction with the concentration detection sensor and the sludge conveying pump of the final settler.
이렇게 유입수의 농도에 따라 고속 또는 저속으로 담체회전기(10)가 회전하는 상태에서 유입수가 담체회전기(10)의 전체면에 형성된 홀(20)을 통하여 내부로 흐르게 되고, 동시에 담체회전기(10)의 내부에 배치된 여러개의 담체유니트(12)의 홀(20)을 통하여 내부로 흐르게 되며, 결국 각 담체유니트(12)의 내부에 충진된 복합담체까지 스며들게 된다.The inflow water flows through the hole 20 formed in the entire surface of the carrier rotor 10 in a state in which the carrier rotor 10 rotates at a high speed or a low speed according to the concentration of the inflow water, and at the same time, Through the holes 20 of the plurality of carrier units 12 disposed therein, the inside of the carrier unit 12 is impregnated to the composite carrier filled in each carrier unit 12.
이와 같이 담체유니트(10)의 내부에 충진된 복합담체(18)를 유입수가 통과하게 되면, 미생물의 서식 환경에 적합한 직경 50∼1,000㎛ 크기로 개/폐기공이 형성된 복합담체에 미생물이 부착되어 유입수와 반대방향으로 회전되므로 접촉효율이 매우 크고, 오염 물질의 흡착력이 매우 우수하므로 유기물의 분해와 질소 및 인의 섭취가 용이하게 일어나게 된다.In this way, when the inflow water passes through the composite carrier 18 filled in the carrier unit 10, the microorganism is attached to the composite carrier having open / close pores with a diameter of 50 to 1,000 μm, which is suitable for the microbial habitat environment. Because it rotates in the opposite direction, the contact efficiency is very high, and the adsorption power of the pollutant is very good, so that decomposition of organic matter and intake of nitrogen and phosphorus are easily performed.
한편, 기존의 하수처리방법은 모두 호기조의 처리과정을 마친 후, 유기물의 분해와 질소의 제거가 미흡하여 유입수를 무산소조로 반송시키고 다시 호기조로 유입시키는 공정을 반복 진행하였지만, 본 발명에서는 복합담체(18)를 통과한 유입수의 유기물 분해와 질소 및 인의 섭취가 극대화됨에 따라 기존과 같이 무산소조로 유입수를 반송시키는 공정이 필요없고, 유입수를 그대로 최종침전지로 방류시키게 된다.On the other hand, all the existing sewage treatment methods after the treatment of the aerobic tank, the decomposition of the organic matter and the removal of nitrogen is insufficient to return the influent to the anaerobic tank and again the process of flowing back into the aerobic tank, but in the present invention, the composite carrier ( As the organic matter decomposition and intake of nitrogen and phosphorus are maximized through 18), there is no need to return the influent to the anoxic tank as before, and the influent is discharged as the final settler.
실시예1Example 1
표준활성슬러지법으로 가동되고 있는 하수종말처리장을 선정하여 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 첨부한 도 6에 도시한 바와 같이 호기조에 설치하고, 5개월간(하절기+동절기) 최초침전지 후단에서 하수를 유입하여 운전하였다. 이때 유입하수는 75㎥/일 으로 유입시켜 처리하였고, 수리학적 체류시간은 1.7시간, 호기조는 4.6시간으로 모두 6.3시간이었으며, 최종침전지 슬러지를 15%로 반송 운전하였다.The sewage terminal treatment plant operated by the standard activated sludge method was selected and installed in the aerobic tank as shown in FIG. 6 attached to the carrier rotor filled with the composite carrier according to the present invention, and after the initial sedimentation for 5 months (summer + winter) Inflow of sewage was performed at. At this time, the influent sewage was inflowed to 75㎥ / day, and the hydraulic residence time was 1.7 hours, the aerobic tank was 4.6 hours, which was 6.3 hours, and the final settling sludge was returned to 15%.
또한, 평균 MLSS는 2,700∼3,200mg/ 조건이고, F/M비는 0.2∼0.4kgBOD/kgMLSSㆍd 이었다.The average MLSS was 2,700 to 3,200 mg / condition, and the F / M ratio was 0.2 to 0.4 kg BOD / kg MLSS · d.
이러한 운전으로 처리된 처리수의 성분은 다음 표 1과 같고, 유입수와 처리수간의 처리결과를 비교한 분석표는 다음 표 2와 같다.The components of the treated water treated by such operation are shown in Table 1 below, and the analysis table comparing the treatment results between the influent and the treated water is shown in Table 2 below.
실시예2Example 2
표준활성슬러지법으로 가동되고 있는 하수종말처리장을 선정하여 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 첨부한 도 7에 도시한 바와 같이 혐기조와 호기조에 설치하고, 1개월간(동절기) 최초침전지 후단에서 하수를 유입하여 운전하였다. 이때 유입하수는 75㎥/일 으로 유입시켜 처리하였고, 수리학적 체류시간은 1.7시간, 호기조는 4.6시간으로 모두 6.3시간이었으며, 최종침전지 슬러지를 15%로 반송 운전하였다.The sewage terminal treatment plant operating by the standard activated sludge method was selected and installed in the anaerobic and aerobic tanks as shown in FIG. Inflow of sewage was performed at. At this time, the influent sewage was inflowed to 75㎥ / day, and the hydraulic residence time was 1.7 hours, the aerobic tank was 4.6 hours, which was 6.3 hours, and the final settling sludge was returned to 15%.
또한, 평균 MLSS는 2,700∼3,600mg/ 조건이고, F/M비는 0.2∼0.4kgBOD/kgMLSSㆍd 이었다.Moreover, average MLSS was 2,700-3,600 mg / condition, and F / M ratio was 0.2-0.4 kgBOD / kgMLSS * d.
이러한 운전으로 처리된 처리수의 성분은 다음 표 3과 같고, 유입수와 처리수간의 처리결과를 비교한 분석표는 다음 표 4와 같다.The components of the treated water treated by such operation are shown in Table 3 below, and the analysis table comparing the treatment results between the influent and the treated water is shown in Table 4 below.
비교예Comparative example
표준활성슬러지법에 의한 기존의 하수종말처리장(27,000톤/일)의 처리수 성분분석은 다음의 표 5와 같고, 유입수와 처리수의 처리결과 분석표는 다음의 표 6과 같다.Analysis of treated water composition of the existing sewage treatment plant (27,000 tons / day) by standard activated sludge method is shown in Table 5 below, and the analysis results of influent and treated water are shown in Table 6 below.
이때, 표준활성슬러지법으로 운영중이고, 포기조의 수리학적 체류시간은 6∼8시간이었다At this time, the standard activated sludge method was operated, and the hydraulic residence time of the aeration tank was 6-8 hours.
위의 실시예와 비교예에서 살펴본 바와 같이, 기존의 표준활성슬러지법과 본 발명에 따른 하수의 고도처리방법간의 처리효율을 비교해보면, 다음 표 7과 같다.As described in the above Examples and Comparative Examples, comparing the treatment efficiency between the existing standard activated sludge method and the advanced sewage treatment method according to the present invention, are shown in Table 7.
위 표 7에서 보는 바와 같이, BOD, COD, SS, T-N, T-P는 각각 95.0%, 88.8%, 96.7%, 75.5%, 97.9%의 처리효율로 나타나, 처리효율이 기존의 표준활성슬러지법에 비하여 상승함을 알 수 있었고, 또한 체류시간이 기존의 공법보다 짧게 나타남을 알 수 있었다.As shown in Table 7, BOD, COD, SS, TN, and TP are 95.0%, 88.8%, 96.7%, 75.5%, and 97.9%, respectively, and the treatment efficiency is higher than that of the standard activated sludge method. It can be seen that the rise time is also shorter than the conventional method.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기 및 이것을 이용한 하수의 고도처리방법에 의하면, 침사지-최초침전지-혐기조를 거쳐 호기조로 유입되는 유입수를 유입수의 유입방향과 반대로 회전 구동하는 담체회전기를 통과시키는 동시에 그 내부에 충진된 복합담체를 통과시킴에 따라, 슬러지의 탈리와 유기물의 분해 그리고 질소 및 인의 제거효율을 극대화시킬 수 있고, 유입수의 체류시간이 짧아 유입수의 처리효율을 증대시킬 수 있다. As described above, according to the carrier rotator filled with the composite carrier according to the present invention and the advanced sewage treatment method using the same, the inflow of the inlet flowing into the aerobic tank via the settling basin-first sedimentation cell-anaerobic tank is rotated as opposed to the inflow direction of the influent. By passing through the carrier rotator and the composite carrier filled therein, it is possible to maximize the removal efficiency of sludge, decomposition of organic matter and the removal efficiency of nitrogen and phosphorus. You can increase it.
또한, 기존의 장치와는 달리 별도의 화학처리설비가 필요없어 시설단가가 저렴하며, 공정상 운전이 간단하므로 유지관리가 용이한 잇점이 있으며, 이에 본 발명의 담체회전기는 중/소형 신설 하수 및 오폐수 처리장에 유용하게 적용할 수 있다.In addition, unlike conventional devices, there is no need for a separate chemical treatment facility, so the cost of the facility is low, and the operation is simple in the process, so there is an advantage of easy maintenance. It can be usefully applied to wastewater treatment plants.
또한, 유입수의 농도가 기준치 이하 또는 그 이상으로 유입되더라도 복합담체가 충진된 담체회전기의 회전속도를 자동으로 조절하여 일정한 고도처리를 이룰 수 있다.In addition, even if the concentration of the inflow water is below or above the reference value it can achieve a constant altitude treatment by automatically adjusting the rotation speed of the carrier rotor filled with the composite carrier.
특히, 기존의 공정과는 달리 호기조를 통과한 유입수가 무산소조쪽으로 내부 반송되는 공정이 필요없어 동력비를 크게 절감할 수 있다.In particular, unlike the existing process, the inflow of water passing through the aerobic tank does not need a process for the internal conveying back to the anoxic tank can significantly reduce the power cost.
도 1은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 내부를 보여주는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the inside of the carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 횡단면도,3 is a cross-sectional view of a carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기의 종단면도,Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 담체회전기의 내부에 배치되는 복합담체가 충진된 담체유니트를 나타내는 일부 단면 사시도,5 is a partial cross-sectional perspective view showing a carrier unit filled with a composite carrier disposed in the carrier rotor according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도처리를 위한 공정도,6 is a process chart for the advanced treatment of sewage using a carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 복합담체가 충진된 담체회전기를 이용한 하수의 고도 처리를 위한 다른 공정도,7 is another process diagram for the advanced treatment of sewage using a carrier rotor filled with a composite carrier according to the present invention,
도 8은 기존의 A2/O 공법을 나타내는 공정도,8 is a process chart showing a conventional A 2 / O method,
도 9는 기존의 MUCT 공법을 나타내는 공정도,9 is a process chart showing a conventional MUCT method,
도 10은 기존의 VIP 공법을 나타내는 공정도,10 is a process chart showing a conventional VIP method,
도 11은 기존의 DNR 공법을 나타내는 공정도,11 is a process chart showing a conventional DNR method;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 담체회전기 12 : 담체유니트10 carrier carrier 12 carrier unit
14 : 외부하우징 16 : 내부하우징14: external housing 16: internal housing
18 : 복합담체 20 : 홀18: composite carrier 20: hall
22 : 호기조 24 : 회전축22: aerobic tank 24: rotating shaft
26 : 정역모터 28 : 제어유니트26: stationary motor 28: control unit
30 : 도어 32 : 이격바30: door 32: spaced bar
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