KR100486775B1 - 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법 및 이를이용한 처리장치 - Google Patents

고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법 및 이를이용한 처리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고급산화법(AOP: Advanced Oxidation Process)을 이용한 분뇨 또는 축산분뇨, 난분해성 폐수를 생물학적처리 후 침전 분리된 원수에 포함된 난분해성물질, 색도, 잔류 영양염류 및 부유물질 등을 처리하기 위한 처리방법 및 장치가 개시되어 있다. 본 발명은 부유된 현탁물질과 콜로이드성 및 용존물질을 폴리황산제2철을 사용하여 화학적으로 제거하여 1차 처리수를 생성하고, 1차 처리수를 산화저장조에 저류하면서 산화반응기(AOR; Advanced Oxidation Reactor)로 통과시켜 색도 및 난분해성물질 즉 COD를 제거하여 2차 처리수를 생성하며, 전 단계에서 산화된 용존물질을 중화응집에 의해 환원되도록 중화응집반응기(NFR: Neutralization Flocculation Reactor)를 통과하고, 중화응집시 생성된 응집슬러지와 부유물질, 질소를 제거하도록 다층여재반응기(MMR: Multi Media Reactor)를 통과하여 3차 처리수를 생성한다.

Description

고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법 및 이를 이용한 처리장치{Method of treating live-stock waste water using advanced oxidation process and apparatus for performing the same}
본 발명은 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수의 처리방법 및 이를 수행하기 위한 처리장치에 관한 것으로서, 고급산화법(AOP; Advanced Oxidation Process)을 이용한 분뇨 또는 축산분뇨 또는 난분해성 폐수를 생물학적 및 화학적으로 처리한 처리수에 포함된 난분해성 물질, 색도, 잔류 영양염류 및 부유물질 등을 처리하기 위한 것으로써, 설치비가 저렴하고 운영비가 경제적일 뿐만 아니라 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 쉽게 운전을 할 수 있는 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수의 처리방법 및 이를 수행하기 위한 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 폐수처리는 수중의 오염된 물질을 물리적인 방법으로 고액분리를 한다든지 또는 생물학적으로 미생물을 이용하여 제거하는 방법과 화학적인 산화 및 환원반응에 의하여 안정화된 물질로 변화시키는 종합적인 일련의 조작이다. 폐수의 성상에 따라 이에 포함된 유기물은 이를 다양한 방법으로 안정화 시킬 수 있다.
종래에는 대부분의 폐수처리 공정이 활성오니변법에 의해서 처리를 하였으나, 분뇨, 축산분뇨의 경우는 질소 함량이 높기 때문에 직접적인 단순생물학적처리로는 적정한 처리가 불가능하며, 또한 난분해성물질 및 인 화합물의 농도가 높기 때문에 완벽한 처리를 할 수 없었다. 따라서 최근에는 전처리로 원심분리 및 가압부상 또는 응집침전에 의한 고액분리를 한 후 생물학적 처리로 액상부상법, SBR운전방법, SBR운전변법(BCS), 특정 미생물을 이용한 방법(HBR,B3), 막분리를 이용한 방법(MBR) 등이 이용되고 있으나, 원수 중 분해가 용이하지 않은 카르복실기와 페놀성 하이드록실기로 대표되는 탄화수소화합물은 생물학적 처리시 생화학적으로 분해 저항성을 가지는 부식산과 펄빅산을 생성시키며, 이러한 여러 종류의 유기화합물의 혼합물이 생성되어 색도 및 난분해성물질(COD) 유발을 시켜 법적 방류수질의 기준을 만족시키지 못하고 있다. 따라서, 색도 및 난분해성물질(COD)과 잔류영양염류를 처리하기 위한 고도처리 공정으로 응집, 침전의 화학처리, 오존(Ozon)산화, 펜톤(Fenton)산화, 활성탄 흡착, 선택 막분리(RO, VSEP), 광촉매산화(TiO2) 등의 복합공정이 사용되고 있으나 공정이 복잡하여 시설비가 고가이고, 운전 관리비가 높아 경제성이 없으며, 오존에 의한 위해성 위험 및 슬러지 과다발생 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고급산화법(AOP; Advanced Oxidation Process)을 이용한 분뇨 또는 축산분뇨 또는 난분해성 폐수를 생물학적 및 화학적으로 처리한 처리수에 포함된 난분해성 물질, 색도, 잔류 영양염류 및 부유물질 등을 처리하기 위한 것으로써, 설치비가 저렴하고 운영비가 경제적일 뿐만 아니라 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 쉽게 운전을 할 수 있는 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수의 처리방법 및 이를 수행하기 위한 처리장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
난분해성 폐수를 통상의 생물학적으로 처리하여 7.3~8.5의 pH 범위를 가지며 2,500㎎/ℓ 이하의 알카리도를 유지하면서 질산화된 원수를 준비하는 단계(S1);
상기 원수에 포함된 현탁물질, 콜로이드성 및 용존 물질을 폴리황산제2철을 사용하여 통상의 화학적으로 처리하여 2.8~3.0의 pH 범위를 가지도록 1차 처리수를 생성하는 단계(S2);
상기 1차 처리수에 잔류하는 Fe3+를 이용한 펜톤산화법과, 과산화수소와 자외선램프에서 273.5㎚ 파장으로 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응 및 세라믹 담체에 코팅된 산화티탄과 자외선램프에서 273.5㎚ 파장으로 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응이 동시에 복합적으로 반복 순환시켜 NOx-이온을 금속이온과 결합시켜 불용성염을 생성하면서 2차 처리수를 생성하는 단계(S3); 및
상기 단계(S3)에서 펜톤산환법에 이용된 Fe 이온을 제거하기 위해서 태양광을 이용한 광분해산화반응과, 상기 광분해산화된 2차 처리수를 석회석여재를 통과시켜 1차 중화한 후 다시 수산화나트륨을 믹서하여 2차 중화응집하는 중화응집반응과, 상기 중화응집반응이 완료된 2차 처리수의 암모늄이온은 제오라이트여재를 통과하면서 상기 제오라이트여재의 Na+이온 및 Ca++이온과 이온교환에 의해서 제거하는 이온교환반응을 복합적으로 수행하여 3차 처리수를 생성하는 단계(S4)를 포함하는 난분해성 축산폐수 처리방법을 제공한다.
또한 본 발명은;
난분해성 축산폐수를 생물학적으로 처리한 후 다시 화학적으로 처리된 1차 처리수를 공급받아 2차 처리수를 생성하는 산화반응시스템과, 상기 2차 처리수를 공급받아 3차 처리수를 생성하는 중화응집반응시스템을 구비하는 난분해성 축산폐수 처리장치에 있어서,
상기 산화반응시스템은;
산화반응기 및 산화반응기의 하부에 일체로 형성된 제 1 호퍼를 갖는 산화반응부; 상기 1차 처리수가 저장되는 산화저장조 및 상기 1차 처리수를 상기 산화반응기에 안내하는 1차 처리수공급관을 갖는 1차 처리수 주입부; 산화반응기의 내부에 장착되어 산화반응된 1차 처리수를 순환 및 배출하는 제 1 반응수공급관, 제 2 반응수공급관 및 제 3 반응수공급관을 갖는 반응수 순환공급부; 및 과산화수소가 저장되는 제 1 약품저장조 및 상기 과산화수소를 상기 산화반응기 측으로 안내하기 위해서 반응수 순환공급부와 연결되는 제 1 약품공급관을 갖는 제 1 약품주입부를 구비하고,
상기 중화응집반응시스템은;
압력식여과기 형태로 제작된 상향류식 흐름의 중화응집반응기 및 중화응집된 상기 2차 처리수를 배출하는 제 1 연결배관을 갖는 중화응집반응부; 상기 2차 처리수가 저장 저류되는 잔류반응저장조 및 상기 2차 처리수를 상기 중화응집반응기에 안내하는 2처 처리수 공급관을 갖는 2차 처리수 주입부; 수산화나트륨이 저장되는 제 2 약품저장조 및 상기 수산화나트륨을 상기 중화응집반응기에 공급하는 제 2 약품공급관을 갖는 제 2 약품주입부; 다층여재반응기, 다층여재반응기의 하부에 일체로 형성되는 제 2 호퍼, 상기 중화응집부에서 중화응집된 2차 처리수를 상기 다층여재반응기 측으로 안내 제 2 연결배관 및 상기 대층여재반응기에서 처리된 상기 3차 처리수를 배출하는 처리수배출배관을 갖는 다층여재반응부를 구비하는 난분해성 축산폐수 처리장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 고급산화법(AOP; Advanced Oxidation Process)을 이용한 분뇨 또는 축산분뇨 또는 난분해성 폐수를 생물학적 및 화학적으로 처리한 처리수에 포함된 난분해성 물질, 색도, 잔류 영양염류 및 부유물질 등을 처리하기 위한 것으로써, 설치비가 저렴하고 운영비가 경제적적일 뿐만 아니라 숙련된 작업자가 아니라도 누구나 쉽게 운전을 할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고도산화법을 이용한 난분해성 축산폐수의 처리방법 및 이를 수행하기 위한 처리장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 고급산화법을 이용한 축산폐수 처리 흐름을 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따르면 통상적으로 생물학적처리방법에 의한 처리로 관계법(오폐수,분뇨및축산폐수의처리에관한법률 시행규칙 별표1, 방류수수질기준(제9조1항) 참고)이 정하는 정도로 적법하게 처리할 수 없는 난분해성 축산폐수, 예를 들면 분뇨, 축산분뇨 또는 침출수 등을 통상의 생물학적 방법으로 처리한 원수를 준비한 후(단계 S1), 생물학적 방법으로 처리된 원수에 포함되어 있는 현탁물질, 콜로이드성 및 용존 물질을 폴리황산제2철을 사용하여 응집시설에서 화학적 방법으로 처리하여 1차 처리수를 생성한다(단계 S2). 화학적 방법으로 처리된 1차 처리수에 잔류하는 Fe3+를 이용한 펜톤(Fenton)산화법과, 과산화수소와 자외선램프에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응 및 세라믹 담체에 코팅된 산화티탄과 자외선램프에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응이 동시에 복합적으로 이루어지는 산화반응시스템을 이용하여 2차 처리수를 생성한 후(단계 S3), 펜톤(Fenton)산화법에 이용된 Fe 이온을 제거하기 위해서 광분해산화반응과, 중화응집반응과, 이온교환반응이 복합적으로 이루어지는 중화응집반응시스템을 이용하여 3차 처리수를 생성한다(단계 S4). 이때, 생물학적 방법으로 처리되는 원수는 질산화됨과 아울러 7.3~8.5의 pH 범위를 가지며 2,500mg/ℓ이하의 알카리도를 유지한다. 또한 화학적 방법으로 처리된 화학적 처리수는 2.8~3.0의 pH 범위를 가진다.
도 2는 도 1에 도시된 산화반응시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 산화반응시스템(200)은 산화반응부(210), 1차 처리수(232)를 산화반응부(210)에 주입하는 1차 처리수 주입부(230)와, 반응수순환공급부(250) 및 제 1 약품주입부(270)를 구비한다.
먼저, 산화반응부(210)는 산화반응기(212)와, 산화반응기(212)의 하부에 일체로 형성되는 제 1 호퍼(214)를 구비한다. 산화반응기(212)는 상부 및 하부가 개방된 원통형상을 가지면서 수직하게 연장된다. 이러한 산화반응기(212)의 내주면 하부에는 산화 부산물 등의 이물질이 침전분리되어 광촉매산화 반응이 효율적으로 이루어지도록 원추형상을 가지는 제 1 침전층(216)이 상하로 중첩되게 배치된다. 이때, 각각의 제 1 침전층(216)은 부채꼴 형상을 가지는 다수의 제 1 경사판(218) 들에 의해서 형성되며, 각각의 제 1 경사판(218)의 하부는 산화반응기(212)의 내주면 상에 고정된다. 한편, 제 1 침전층(216)의 상부에는 통상의 제 1 여과용 스트레나(220)가 산화반응기(212)의 내주면 상에 장착되고, 제 1 여과용 스트레나(220)의 상부에는 탁질물질을 억류 및 정류하고 분자내에서 산화 환원 및 친수성 반응을 촉진시키는 나노입자의 산화티탄이 코팅된 소정의 두께의 세라믹 담체(222)가 배치된다. 이때, 세라믹 담체(222) 상부에는 253.7㎚의 파장을 가지는 다수의 자외선램프(224)가 장착된다. 다수의 자외선램프(224)는 세라믹 담체(222)의 상부면 외부에서부터 세라믹 담체(222)의 내부 측으로 수직하게 연장 장착된다. 바람직하게는 다수의 자외선램프(224) 산화반응기(212)의 내주면에서부터 산화반응기(212)의 방사상 중심측으로 2열 또는 3열 배열될 수 있다. 제 1 호퍼(214)는 산화반응기(212)의 하부면 상에서 하측으로 방사상 좁아지게 연장 형성된다. 이러한 제 1 호퍼(214)의 하부에는 침전슬러지가 정량 배출될 수 있도록 제 1 자동배출밸브(226)가 장착된다. 바람직하게는 산화반응기(212) 및 제 1 호퍼(214)는 내산성재질로 제작된다. 이와 같이 형성된 산화반응부(212)에는 1차 처리수 주입부(230)와, 반응수 순환공급부(250) 및 제 1 약품주입부(270)가 배치된다.
1차 처리수 주입부(230)는 화학적으로 처리된 1차 처리수(232)가 저장되는 산화저장조(234)와, 1차 처리수(232)를 산화반응기(212)에 안내하는 1차 처리수 공급관(236)을 구비한다. 산화저장조(234)는 상부가 개방된 함체 형상을 가진다. 이러한 산화저장조(234)의 내부에는 산화저장조(234) 내부에 저장된 1차 처리수(232)의 온도를 45℃ 이상으로 유지할 수 있도록 열교환기(238)가 내장된다. 이때, 열교환기(238)는 난분해성 폐수를 생물학적으로 처리에 사용되는 브로와 배관의 배출열을 공급받는다. 한편, 1차 처리수 공급관(236)의 일단은 산화저장조(234)에 장착되고 타단은 산화반응기(212)의 내부로 연장됨과 아울러 다수의 제 1 침전층(216)의 중앙부분을 수직하게 관통하여 제 1 호퍼(214)의 상부까지 연장된다. 이때, 산화저장조(234)에 인접한 1차 처리수 공급관(236)에는 1차 처리수 공급펌프(240)가 장착되고, 산화반응기(212)에 인접한 1차 처리수 공급관(236)에는 제 1 전자식유량계(242)가 장착되며, 제 1 침전층(216)을 지나 제 1 호퍼(214)의 상부까지 연장된 1차 처리수 공급관(236)의 타단에는 주입되는 1차 처리수(232)의 분배 유속을 느리게 할 수 있도록 원추형상의 제 1 정류통(244)이 일체로 형성된다.
반응수 순환공급부(250)는 제 1 반응수공급관(252)과, 제 2 반응수공급관(254) 및 제 3 반응수공급관(256)을 구비한다. 제 1 반응수공급관(252)은 세라믹 담체(222)의 중앙부분에 수직하게 배치된다. 이때, 제 1 반응수공급관(252)의 상부에는 세라믹 담체(222)의 상부로 노출되어 반응수가 월류될 수 있도록 역 원추형상의 제 1 월류웨어(258)가 일체로 형성된다. 제 2 반응수공급관(254)은 제 1 반응수공급관(252)의 하부와 연통되면서 제 1 반응수공급관(252)의 양측으로 연장됨과 아울러 산화반응기(212)의 외부로 노출된다. 이때, 산화반응기(212)의 외부로 연장된 제 2 반응수공급관(254) 중 어느 하나에는 반응수순환펌프(260), 전자유도가열방식으로 작동하여 1차 처리수(232)와 2차 처리수(266)의 혼합수를 50℃ 이상을 가열하여 반응속도를 촉진시키는 온도조절장치(262) 및 이젝터(264)가 순차적으로 배치되고, 또 다른 제 2 반응수공급관(254) 측으로는 산화반응이 완료되어 난분해성물질(COD)이 제거된 2차 처리수(266)가 배출된다. 한편, 제 3 반응수공급관(256)의 일단은 이젝터(264)와 연결되고 타단은 산화반응기(212)의 내주면 측으로 연장됨과 아울러 제 1 침전층(216)과 제 1 여과용 스트레나(220) 사이로 연장된다. 이렇게 산화반응기(212)의 내주면 측으로 연장된 제 3 반응수공급관(256)의 외주면 상에는 다수의 유출공(268)이 형성된다.
한편, 제 1 약품주입부(270)는 통상의 과산화수소(272)가 저장되는 제 1 약품저장조(274)와, 제 1 약품저장조(274)에 저장된 과산화수소(272)를 공급하기 위해서 일단은 제 1 약품저장조(274)에 연결되고 타단은 반응수순환공급부(250)의 이젝터(264)에 연결되는 제 1 약품공급관(276)을 구비한다. 이때 제 1 약품저장조(274)에 인접한 제 1 약품공급관(276)에는 제 1 약품공급펌프(278)가 장착된다. 한편, 산화반응부(210), 1차 처리수 주입부(230), 반응수 순환공급부(250) 및 제 1 약품주입부(270)는 최적의 고도산화반응이 일어나도록 프로그램화된 제 1 자동제어반(280)에 의해서 서로 전기적으로 연결된다.
하기에는 전술한 바와 같이 형성된 산화반응시스템(200)을 이용한 처리방법을 간략하게 설명한다.
우선, 1차 처리수(232)가 저장된 산화저장조(234)의 1차 처리수 공급펌프(240)와, 반응수순환펌프(260) 및 제 1 약품공급펌프(278)를 연동되게 운전한다. 이렇게 1차 처리수 공급펌프(240)와, 반응수순환펌프(260) 및 제 1 약품공급펌프(278)가 운전되면, 산화저장조(234)에 저장된 1차 처리수(232)는 산화반응기(212) 내부로 주입되고, 마찬가지로 제 1 약품저장조(274)에 저장된 과산화수소(272) 역시 산화반응기(212) 내부로 주입된다. 이렇게 주입된 1차 처리수(232) 및 과산화수소(272)는 제 1 침전층(216), 제 1 여과용 스트레나(220) 및 세라믹 담체(222)를 지나면서 다양한 화학반응을 일으키면서 2차 처리수(266)를 생성한다. 즉, 산화반응기(212) 내부에는 1차 처리수(232)에 잔류된 Fe3+을 이용한 펜톤(Fenton)산화반응과, 과산화수소(272)와 자외선램프(224)에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응 및 세라믹 담체(222)에 코팅된 산화티탄과 자외선램프(224)에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응이 동시에 복합적으로 발생한다.
이렇게 변환된 2차 처리수(266)는 제 1 월류웨어(258)를 측으로 월류되고, 제 1 월류웨어(258)로 월류된 2차 처리수(266)는 반응수순환공급부(250)를 통해서 순환된다. 이때, 제 1 약품공급펌프(278)에 의해서 주입되는 과산화수소(순도:35.0%)는 서로 혼합된 1차 처리수(232)와 순환되는 2차 처리수(266) 1㎥당 2.0ℓ~2.5ℓ의 과산화수소(272)가 주입된다. 한편, 반응수순환공급부(250)로 순환되는 2차 처리수(266)는 온도조절장치(262)를 지나면서 50℃ 이상의 온도를 유지하여 반응속도를 촉진시킨다. 서로 혼합된 1차 처리수(232)와 2차 처리수(266)는 산화반응기(212) 내부에서 0.5시간 체류시켜 산화반응하도록 한 후 또 다른 제 2 반응수공급관(254) 측으로는 산화반응이 완료된 2차 처리수(266)가 배출시킨다.
하기의 표 1.은 산화반응기에서 발생하는 반응종류 및 반응식을 나타낸 것이다.
삭제
표 1. 산화반응기에서 발생하는 반응종류 및 반응식
펜톤산화반응에서는 1차 처리수에 포함된 색도 및 난분해성 물질이 산화되는 것을 볼 수 있다. 또한 과산화수소와 자외선을 이용한 산화반응과, 산화티탄과 자외선을 이용한 산화반응은 펜톤산화반응과 복합적으로 일어나면서 펜톤산화반응을 촉진시킨다.
전술한 복합반응식들을 더 구체적으로 설명하면, 1차 처리수(232)에 잔류된 Fe3+는 유기물 라디칼(R·)에 의해 Fe2+로 환원되고, Fe2+ 이온이 촉매역할을 하면 과산화수소(272)의 결합이 파괴되어 라디칼이 생성되므로 OH 라디칼(Radical) 에 의한 유기물의 탈수소 반응 및 산소를 첨가하는 산화반응을 계속적으로 일으켜 여러 물질을 산화분해 시킨다. 전술한 산화반응에 필요한 촉매량 Fe3+이 잔류될 수 있는 pH 2.8~3.0 범위인 산성영역에서 효과적이다. 또한 산화반응기(212) 내부 pH를 2.8~3.0으로 유지시킴으로써 NOx-이온을 금속이온과 결합토록 하여 불용성염을 생성시키는 물리화학적 반응이 일어난다. 산화반응에 의한 유기물의 제거율은 과산화수소(272)의 주입량에 따라 다르며 과산화수소(272)를 과량으로 주입할 경우 난분해성 물질과 색도제거에는 효과적이나 비용이 많이들고, 분해되지 않고 남아있는 과산화수소(272)로 인하여 높은 COD값을 나타낼 수 있다. 그러나 과산화수소(272)는 20~100℃의 온도 범위에서 10℃씩 증가에 따라 분해율이 2.2배씩 증가하므로 2차 처리수(266)의 온도를 50℃ 이상으로 높이고 자외선램프(224)에서 발산되는 자외선을 탁질이 정류된 산화반응기(212) 내부에 일정량을 조사하여 광화학적 유도산화를 시키면 과산화수소(272)의 반응속도를 빠르게 하여 OH 라디칼(Radical) 발생을 촉진시키는 반응으로 제한된 반응시간 안에서 잔류된 과산화수소(272)가 없이 방향족 염소화합물 및 긴고리를 가진 유기화합물을 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서 광화학적 유도산화방법이 과산화수소(272)를 단독으로 사용하는 펜톤(Fenton)산화방법 보다 높을 처리효율을 기대할 수 있다. 또한 광산화분해 반응은 380㎚ 이하의 자외선을 흡수했을 때 반응이 진행된다. 따라서 산화반응기(212)의 내부에 장착된 자외선램프(224)는 253.7㎚ 파장의 자외선 빛이 세라믹 담체(222)에 코팅된 산화티탄에 흡수되어 전자(e-)와 정공(h+) 캐리어가 생성되고 정공(h+)의 산화에 의해 하이드록시라디칼(·OH) 생성과 전자(e-)가 산소와 반응하여 산화티탄 표면에 슈퍼옥사이드음이온(02-·)과 수산라디칼(OH) 등의 2종의 활성산소를 생성한다. 특히 산화티탄을 구성하고 있는 산소 2개 중 하나와 이젝터(264)를 통해 주입되는 1차 처리수(232) 및 2차 처리수(266)가 반응하여 친수성이 매우 좋은 친수가(-OH)가 생성되어 세라믹 담체(222) 표면은 물의 접촉각을 5°이하로 형성하게 하므로 물이 완전하게 표면에 퍼져 버리는 초친수성 현상으로 오염물질이 부착되지 않고 세라믹 담체(222)를 통과하는 유속에 의해 씻겨져 초기의 광산화분해 반응상태를 유지할 수 있다.
이와 같이 산화반응시스템(200)으로 처리된 2차 처리수(266)에는 펜톤산화반응에 사용된 Fe이 이온상태로 존재하게 된다. 이렇게 존재하는 Fe 이온은 중화응집하여 이를 제거하여야 한다.
도 3은 도 1에 도시된 중화응집시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면 중화응집시스템(300)은 중화응집반응부(310), 2차 처리수(266)를 중화응집반응부(310)에 주입하는 2차 처리수 주입부(330)와, 제 2 약품주입부(340) 및 다층여재반응부(350)를 구비한다.
먼저, 중화응집반응부(310)는 압력식여과기 형태로 제작된 상향류식 흐름의 중화응집반응기(312)와, 중화응집반응기(312)의 내부에 배치되는 제 1 연결배관(314)을 구비한다. 중화응집반응기(312)의 상부 및 하부에는 중화응집반응기(312)의 내부와 연결된 자동가스배출기(316) 및 주입관(318)이 배치되고, 중화응집반응기(312)의 내부에는 석회석여재(320)가 충진된다. 이때, 석회석여재(320)는 50~75㎜의 크기를 가진다. 제 1 연결배관(314)은 석회석여재(320)의 상부에 수직하게 배치되는 제 1 연결관(314a)과, 석회석여재(320)의 상부에 수평하게 배치되어 제 1 연결관(314a)의 하부와 연통하면서 중화응집반응기(312)의 외부로 연장되는 제 2 연결관(314b)을 구비한다. 이때, 제 1 연결관(314a)의 상부에는 역 원추형상을 가지는 제 2 월류웨어(314c)가 일체로 형성되고, 중화응집반응기(312)의 외부로 연장된 제 2 연결관(314b)에는 인라인믹서(322)가 장착된다.
2차 처리수 주입부(330)는 2차 처리수(266)가 저장되는 잔류반응저장조(332) 및 2차 처리수(266)를 중화응집반응기(312)에 안내하는 2차 처리수 공급관(334)을 구비한다. 잔류반응저장조(332)는 상부가 개방된 형상을 가지면 상부면 상에는 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 유리덮개(336)가 밀폐되게 장착된다. 한편, 2차 처리수 공급관(334)의 일단은 잔류반응저장조(332)에 연결되고 타단은 중화응집반응기(312)의 주입관(318)에 연결된다. 이때, 잔류반응저장조(332)에 인접한 2차 처리수 공급관(334)에는 2차 처리수 공급펌프(338)가 장착된다.
제 2 약품주입부(340)는 통상의 수산화나트륨(342)이 저장되는 제 2 약품저장조(344)와, 제 2 약품저장조(344)에 저장된 수산화나트륨(342)을 공급하는 제 2 약품공급관(346)을 구비한다. 제 2 약품공급관(346)의 일단은 제 2 약품저장조(344)에 연결되고 타단은 중화응집반응기(312)의 주입관(318)에 연결된다. 이때, 제 2 약품저장조(344)에 인접한 제 2 약품공급관(346)에는 제 2 약품공급펌프(348)가 장착된다.
한편, 다층여재반응부(350)는 다층여재반응기(352)와, 다층여재반응기(352)의 하부에 일체로 형성되는 제 2 호퍼(354)와, 제 2 연결배관(356) 및 처리수배출배관(358)을 구비한다. 다층여재반응기(352)는 상부 및 하부가 개방된 원통형상을 가지면서 수직하게 연장된다. 이러한 다층여재반응기(352)의 내주면 하부에는 산화 및 환원시 생성된 이물질이 효율적으로 침전분리되도록 원추형상을 가지는 제 2 침전층(360)이 상하로 중첩되게 배치된다. 이때, 각각의 제 2 침전층(360)은 부채꼴 형상을 가지는 다수의 제 2 경사판(362) 들에 의해서 형성되며, 각각의 제 2 경사판(362)의 하부는 다층여재반응기(352)의 내주면 상에 고정된다. 제 2 침전층(360)의 상부에는 통상의 제 2 여과용 스트레나(364)가 조립된 여재지지대(366)가 다층여재반응기(352)의 내주면 상에 장착되고, 제 2 여과용 스트레나(364)의 상부에는 탁질 물질을 억류 및 정류하고 이온교환 반응으로 암모늄이온 및 (아)질산성 질소를 제거할 수 있도록 제오라이트여재층(368)이 배치된다. 한편, 여재지지대(366)의 하부에는 제오라이트여재층(368) 통수시 또는 세척시 배출수의 흐름방향을 제어하는 다수의 스윙체크밸브(370)가 장착된다. 제 2 호퍼(354)는 다층여재반응기(352)의 하부면 상에서 하측으로 방사상 좁아지게 연장 형성된다. 이러한 제 2 호퍼(354)의 하부에는 침전슬러지가 정량 배출될 수 있도록 제 2 자동배출밸브(372)가 장착된다. 제 2 연결배관(356)은 다층여재반응기(352)의 외부에서부터 다층여재반응기(352)의 내부로 연장됨과 아울러 여재지지대(366)와 제 2 침전층(360) 사이에 수평하게 배치되는 제 3 연결관(374)과, 제 3 연결관(374)의 연장단부에서 수직하게 제 2 침전층(360)을 관통하는 제 4 연결관(376)을 구비한다. 이때, 제 3 연결관(374)은 제 1 연결배관(314)의 제 2 연결관(314b)과 연결되면서 pH메타(378)가 장착되고, 제 4 연결관(376)의 하부에는 수산화나트륨(342)이 인라인믹서(322)에 의해서 혼합된 2차 처리수(266)의 분배 유속을 느리게 할 수 있도록 원추형상의 제 2 정류통(380)이 일체로 형성된다. 한편, 처리수배출배관(358)은 제오라이트여재층(368)의 상부에서 내측으로 수직하게 배치되는 제 1 배출관(382)과, 제 1 배출관(382)의 하부와 일단이 연결되고 타단은 다층여재반응기(352)의 외부로 연장되는 제 2 배출관(384)을 구비한다. 이때, 제 1 배출관(382)의 상부에는 제오라이트여재층(368)의 상부 외측으로 노출되는 역 원추형상의 제 3 월류웨어(386)가 일체로 형성되고, 다층여재반응기(352)의 외부로 연장된 제 2 배출관(384)에는 제 2 전자유량계(384a)가 장착된다. 한편, 중화응집반응부(310), 2차 처리수 주입부(330)와, 제 2 약품주입부(340) 및 다층여재반응부(350)는 최적의 중화응집반응이 일어나도록 프로그램화된 제 2 자동제어반(390)에 의해서 서로 전기적으로 연결된다.
하기에는 전술한 바와 같이 형성된 중화응집반응시스템(300)을 이용한 처리방법을 간략하게 설명한다.
산화반응시스템(200)에서 산화반응의 완료에 필요한 시간은 유기물질량에 따른 Fe이온의 촉매량, 과산화수소(272)의 주입량, 온도, 자외선의 조사강도에 따라 좌우된다. 전술한 조건을 충족하지 못할 경우는 산화반응이 장시간 지속되며 이를 중화시킬 경우는 산화반응이 종료되며 산화되지 않은 유기물질 및 용존된 과산화수소(272)로 인하여 COD가 높아진다. 또한 환원반응에 의한 수산이온의 부족으로 불용성인 수산화제2철의 응집이 생성되지 않고 수산화제1철의 형태로 존재하여 이를 제거하기 위해서는 pH를 10.5 이상으로 높여야 한다. 따라서 2차 처리수(266)를 안정적으로 처리하기 위해서는 2차 처리수(266)를 태양광이 투과되는 잔류반응저장조(332)에 2시간 이상 체류시켜 광분해산화가 이루어지도록 한다.
이렇게 광분해산화가 이루러진 2차 처리수(266)는 2차 처리수 공급펌프(338)에 의해서 중화응집반응기(312)로 주입된다. 이렇게 주입된 2차 처리수(266)는 석회석여재(320)를 지나면서 수산화칼슘과 중탄산칼슘 또는 탄산을 생성하는 1차 중화반응이 진행된다. 이렇게 1차 중화반응이 진행된 처리수는 제 2 월류웨어(314c) 측으로 월류되어 다층여재반응기(352) 측으로 안내된다. 이때, pH메타(378)를 지나는 1차 중화반응이 진행된 처리수의 pH가 8.6 이하가되면 제 2 약품공급펌프(348)는 작동하여 수산화나트륨(342)을 주입하게 된다. 이러한 주입된 수산화나트륨(342)은 1차 중화반응이 진행된 처리수와 인라인믹서(322)에 의해 혼합되어 2차 중화반응 및 수산화제2철을 생성하는 응집반응이 일어나 응집플록을 생성한다. 응집되어 불용성이된 수산화제2철의 슬러지는 제 3 연결관(374) 및 제 4 연결관(376)을 통해 다층여재반응기(352) 내부로 유입된 후 제 2 침전층(360)에 의해서 침전되어 제 2 호퍼(354)에 농축되며, 2차 중화반응이 진행된 처리수 및 탁질물질은 제오라이트여재층(368)의 공극 및 수산화알루미늄의 응집에 의해 억류 및 정류되어 3차 처리수(392)가 생성되고, 생성된 3차 처리수(392)는 제 3 월류웨어(386)로 월류되어 처리수 배출배관(358)을 따라 배출된다. 또한 2차 중화반응이 진행된 처리수에 용존된 암모늄이온은 제오라이트여재층(368)의 양이온과 이온교환이되어 억류된다.
한편, 제오라이트여재층(368)은 시간이 흐를수록 암모늄이온의 제거율은 저하되고 제오라이트여재층(368)은 탁질에 의해 막히게 되므로 이를 해결하기 위해서 주기적으로 제오라이트여재층(368)의 세척이 필요하다. 제오라이트여재층(368)의 세척은 다층여재반응기(352) 하부에 설치된 제 2 자동배출밸브(372)를 개방하여 다층여재반응기(352) 수위를 내리면 스윙체크밸브(370)가 개방되고, 제오라이트여재층(368) 상부의 여과된 3차 처리수(392)가 하향류로 급속하게 흐르며 세척되고, 세척시 제오라이트여재층(368)의 표면이 씻겨져 제오라이트여재층(368)의 가루가 배출된다. 따라서 제오라이트여재층(368)에 주기적으로 제오라이트의 보충이 필요하다. 씻겨진 제오라이트여재층(368)의 새로운 비표면과 암모늄이온의 양이 적을 경우, 중화시 주입되는 다량의 Na+이온에 의해 재생된다. NOx-은 3차 처리수(392)에 존재하는 금속이온과 결합하여 제거된다. 그리고 여재세척수와 농축된 침전슬러지는 제 2 자동배출밸브(372)를 주기적으로 개방하여 축산분뇨처리장의 탈수시설로 배출한다.
표 2.는 중화응집반응시스템 발생하는 반응종류 및 반응식을 나타낸 것이다.
표 2. 중화응집반응시스템에서 발생하는 반응종류 및 반응식 바람직하게는, 제 1 침전층(216)에서의 침전원리는 본원발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 알 수 있듯이 펜톤산화법에 의해 오염물질을 처리하는 과정에서 철이온(Fe+3, Fe+2)과 수산화기(OH-) 혹은 음이온(음이온을 나타내는 화합물 포함)등과의 결합에 의해 물에 용해되지 않는 불용성 물질이 생성되는데, 이렇게 생성된 불용성 물질은 비중이 물(비중1)보다 크기 때문에 산화반응기(212)내에서 생성되거나 산화반응기(212)내부로 유입된 불용성 물질중 비중이 1보다 큰 물질중 일부가 하부로 가라앉는 침전현상이 발생한다.또한 제 2 침전층(360)에서의 침전원리는 제 2 침전층(360)에서의 2차 처리수(266)는 pH가 2.8∼3.0정도인데, 이를 중화하기 위해 석회석 여재(320)통과와 수산화나트륨을 이용하여 pH를 상승시키는 과정을 실행한다. 전술한 과정중 Fe+2(2가철이온)는 Ca(OH)2와의 반응에 의해 불용성 물질인 Fe(OH)2를 생성하거나, 다른 음이온(음이온을 나타내는 화합물 포함)과 결합하여 불용성 물질을 생성하고, Fe+3(3가철이온)의 경우 음이온(음이온을 나타내는 화합물 포함) 혹은 수산화기(OH-)와 결합하여 불용성 물질을 생성한다. 전술한 과정을 통해 생성된 불용성 물질은 다층여재반응부(350)하부의 제 2 침전층(360)에 가라앉는 침전현상이 발생한다.한편, 제 1 침전층(216) 및 제 2 침전층(360)의 침전현상에 대해 설명하면, 제 1 침전층(216)은 제 1 경사판(218) 주변공간이고 제 2 침전층(360)은 제 2 경사판(362) 주변이다. 일반적으로 침전효율은 물이 체류하는 공간의 면적(이하 수면적)이 넓을수록 좋지만, 수면적을 넓히는 것이 어려운 경우엔 경사판을 설치하기도 하며 본원 발명에서는 수면적을 넓히지 않고 경사판을 설치하였다. 경사판 설치에 의한 수면적변화를 나타내는 공식은 "㎡ = n×a ×cosθ" 이다.(n : 경사판의 수(개), a : 경사판의 면적(㎡), θ: 수평면에 대한 경사판의 설치각도)
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 산화반응시스템은 1차 처리수에 잔류된 Fe3+을 이용한 펜톤(Fenton)산화반응과, 과산화수소와 자외선램프에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응 및 세라믹 담체에 코팅된 산화티탄과 자외선램프에서 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응이 동시에 복합적으로 진행되게 함으로써, 강력한 산화반응이 촉진되어 빠른 시간에 처리가 가능하며, 특히 물리화학적 방법으로 NOx-이온을 경제적으로 제거할 수 있는 잇점이 있다.
1차 처리수에 잔류하는 철이온을 이용함으로써 산화반응기 내에 슬러지 발생이 없고 펜톤산화 반응을 위한 별도의 철촉매제를 주입하지 않아도 되는 잇점이 있다.
또한 석회석여재 및 수산화나트륨을 이용한 이중 중화법으로 수산화제2철의 공침생성을 진행 침전여과하여 제거함으로써 중화에 필요한 수산화나트륨의 사용량이 적고 또한 수산화제2철의 슬러지 발생량이 적으며, 태양광 및 자외선을 병합하여 사용함으로써 전력비가 최소화되고, 각각의 처리공정에 필요한 약품 사용량이 적어 매우 경제적인 잇점이 있다.
한편, 실내에 설치함으로써, 수온이 일정하여 약품비가 절감되어 경제적이고, 제품화된 시설을 배치 형태에 구애없이 적은 면적의 공간에 설치가 용이하며, 동파방지 및 외부의 이물질 유입을 방지하여 안정적인 처리와 최적의 수질을 얻을 수 있다. 따라서 분뇨, 축산, 침출수 등의 폐수처리에 활용하여 수질환경보전에 기여할 수 있을 뿐만 아니라 제품화된 시설을 설치함으로써 공사기간을 단축할 수 있고 규격화된 시설을 판매함으로써 처리수의 수질 보증이 가능한 잇점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고급산화법을 이용한 축산폐수 처리 흐름을 보인 도면이고
도 2는 도 1에 도시된 산화반응시스템을 개략적으로 나타낸 도면이며, 그리고
도 3은 도 1에 도시된 중화응집시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
<도면의주요부분에대한부호의설명>
100 : 난분해성 축산폐수 처리장치 200 : 산화반응시스템
210 : 산화반응부 212 : 산화반응기
216 : 제 1 침전층 218 : 제 1 경사판
222 : 세라믹 담체 224 : 자외선램프
230 : 1차 처리수 주입부 250 : 반응수 순환공급부
262 : 온도조절장치 264 : 이젝터
270 : 제 1 약품주입부 300 : 중화응집반응시스템
310 : 중화응집반응부 312 : 중화응집반응기
320 : 석회석여재 330 : 2차 처리수 주입부
332 : 잔류반응저장조 336 : 유리덮개
340 : 제 2 약품주입부 350 : 다층여재반응부
352 : 다층여재반응기 358 : 처리수배출배관
360 : 제 2 침전층 362 : 제 2 경사판
368 : 제오라이트여재층 370 : 스윙체크벨브
378 : pH메타

Claims (13)

  1. 난분해성 폐수를 통상의 생물학적으로 처리하여 7.3~8.5의 pH 범위를 가지며 2,500㎎/ℓ 이하의 알카리도를 유지하면서 질산화된 원수를 준비하는 단계(S1);
    상기 원수에 포함된 현탁물질, 콜로이드성 및 용존 물질을 폴리황산제2철을 사용하여 통상의 화학적으로 처리하여 2.8~3.0의 pH 범위를 가지도록 1차 처리수를 생성하는 단계(S2);
    상기 1차 처리수에 잔류하는 Fe3+를 이용한 펜톤산화법과, 과산화수소와 자외선램프에서 273.5㎚ 파장으로 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응 및 세라믹 담체에 코팅된 산화티탄과 자외선램프에서 273.5㎚ 파장으로 조사되는 자외선을 이용한 산화(AOP)반응이 동시에 복합적으로 반복 순환시켜 NOx-이온을 금속이온과 결합시켜 불용성염을 생성하면서 2차 처리수를 생성하는 단계(S3); 및
    상기 단계(S3)에서 펜톤산환법에 이용된 Fe 이온을 제거하기 위해서 태양광을 이용한 광분해산화반응과, 상기 광분해산화된 2차 처리수를 석회석여재를 통과시켜 1차 중화한 후 다시 수산화나트륨을 믹서하여 2차 중화응집하는 중화응집반응과, 상기 중화응집반응이 완료된 2차 처리수의 암모늄이온은 제오라이트여재를 통과하면서 상기 제오라이트여재의 Na+이온 및 Ca++이온과 이온교환에 의해서 제거하는 이온교환반응을 복합적으로 수행하여 3차 처리수를 생성하는 단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계(S3)에서의 상기 1차 처리수는 상기 단계(S1)에서의 생물학적 처리방법에서 브로와 배관의 배출열을 이용하여 45℃이상으로 유지시켜 상기 산화반응시스템에 공급되는 것을 특징으로 하는 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법.
  3. 삭제
  4. 난분해성 축산폐수를 생물학적으로 처리한 후 다시 화학적으로 처리된 1차 처리수를 공급받아 2차 처리수를 생성하는 산화반응시스템과, 상기 2차 처리수를 공급받아 3차 처리수를 생성하는 중화응집반응시스템을 구비하는 난분해성 축산폐수 처리장치에 있어서,
    상기 산화반응시스템은;
    산화반응기 및 산화반응기의 하부에 일체로 형성된 제 1 호퍼를 갖는 산화반응부; 상기 1차 처리수가 저장되는 산화저장조 및 상기 1차 처리수를 상기 산화반응기에 안내하는 1차 처리수공급관을 갖는 1차 처리수 주입부; 산화반응기의 내부에 장착되어 산화반응된 1차 처리수를 순환 및 배출하는 제 1 반응수공급관, 제 2 반응수공급관 및 제 3 반응수공급관을 갖는 반응수 순환공급부; 및 과산화수소가 저장되는 제 1 약품저장조 및 상기 과산화수소를 상기 산화반응기 측으로 안내하기 위해서 반응수 순환공급부와 연결되는 제 1 약품공급관을 갖는 제 1 약품주입부를 구비하고,
    상기 중화응집반응시스템은;
    압력식여과기 형태로 제작된 상향류식 흐름의 중화응집반응기 및 중화응집된 상기 2차 처리수를 배출하는 제 1 연결배관을 갖는 중화응집반응부; 상기 2차 처리수가 저장 저류되는 잔류반응저장조 및 상기 2차 처리수를 상기 중화응집반응기에 안내하는 2처 처리수 공급관을 갖는 2차 처리수 주입부; 수산화나트륨이 저장되는 제 2 약품저장조 및 상기 수산화나트륨을 상기 중화응집반응기에 공급하는 제 2 약품공급관을 갖는 제 2 약품주입부; 다층여재반응기, 다층여재반응기의 하부에 일체로 형성되는 제 2 호퍼, 상기 중화응집부에서 중화응집된 2차 처리수를 상기 다층여재반응기 측으로 안내 제 2 연결배관 및 상기 대층여재반응기에서 처리된 상기 3차 처리수를 배출하는 처리수배출배관을 갖는 다층여재반응부를 구비하는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 산화반응기는 상부 및 하부가 개방된 원통형상을 가지면서 수직하게 연장되고, 내주면 하부에는 산화 부산물 등의 이물질이 침전분리되어 광촉매산화 반응이 효율적으로 이루어지도록 원추형상을 가지는 제 1 침전층이 상하로 중첩되게 배치되며, 상기 제 1 침전층의 상부에는 제 1 여과용 스트레나 및 나노입자의 산화티탄이 코팅된 소정의 두께의 세라믹 담체가 배치됨과 아울러 상기 세라믹 담체에는 253.7㎚의 파장을 가지는 다수의 자외선램프가 배치되고, 상기 제 1 호퍼는 상기 산화반응기의 하부면 상에서 하측으로 방사상 좁아지게 연장 형성되고 하부에는 침전슬러지가 정량 배출될 수 있도록 제 1 자동배출밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 침전층은 부채꼴 형상을 가지는 다수의 제 1 경사판 들에 의해서 형성되며, 각각의 상기 제 1 경사판의 하부는 상기 산화반응기의 내주면 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 산화저장조는 상부가 개방된 함체 형상을 가지며 내부에는 상기 1차 처리수의 온도를 45℃ 이상으로 유지할 수 있도록 열교환기가 장착되고, 상기 1차 처리수 공급관의 일단은 상기 산화저장조에 장착되고 타단은 상기 산화반응기의 내부로 연장됨과 아울러 상기 제 1 침전층의 중앙부분을 수직하게 관통하여 상기 제 1 호퍼의 상부까지 연장됨과 아울러 상기 산화저장조에 인접한 상기 1차 처리수 공급관에는 1차 처리수 공급펌프가 장착되며 상기 1차 처리수 공급관의 타단에는 상기 1차 처리수의 분배 유속을 느리게 할 수 있도록 원추형상의 제 1 정류통이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 반응수공급관은 상기 세라믹 담체의 중앙부분에 수직하게 배치되고 상부에는 상기 세라믹 담체의 상부로 노출되는 역 원추형상의 제 1 월류웨어가 일체로 형성되고, 상기 제 2 반응수공급관은 상기 제 1 반응수 공급관의 하부와 연통되면서 상기 제 1 반응수공급관의 양측으로 연장되어 상기 산화반응기의 외부로 노출됨과 아울러 상기 산화반응기의 외부로 연장된 상기 제 2 반응수공급관 중 어느 하나에는 반응수순환펌프, 전자유도가열방식으로 작동하여 순환하는 상기 1차 처리수와 2차 처리수의 혼합수를 50℃ 이상을 가열하여 반응속도를 촉진시키는 온도조절장치 및 이젝터가 순차적으로 배치되고, 또 다른 상기 제 2 반응수공급관 측으로는 산화반응이 완료되어 난분해성물질(COD)이 제거된 상기 2차 처리수가 배출되며, 상기 제 3 반응수공급관은 일단이 상기 이젝터와 연결되고 타단은 상기 제 1 침전층과 상기 제 1 여과용 스트레나 사이로 연장되며, 상기 산화반응기의 내주면 측으로 연장된 상기 제 3 반응수공급관의 외주면 상에는 다수의 유출공이 형성되고, 상기 제 1 약품공급관의 일단은 상기 제 1 약품저장조에 연결되고 타단은 상기 이젝터에 연결되며 상기 제 1 약품저장조에 인접한 상기 제 1 약품공급관에는 제 1 약품공급펌프가 장착되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 중화응집반응기의 상부 및 하부에는 상기 중화응집반응기의 내부와 연결된 자동가스배출기 및 주입관이 배치되고, 상기 중화응집반응기의 내부에는 50~75㎜의 크기를 가지는 석회석여재가 충진되며, 상기 제 1 연결배관은 상기 석회석여재의 상부에 수직하게 배치되면서 상부에는 역 원추형상의 제 2 월류웨어가 일체로 형성된 제 1 연결관과, 상기 제 1 연결관의 하부와 연통하면서 상기 중화응집반응기의 외부로 연장되는 제 2 연결관을 구비하며, 상기 중화응집반응기의 외부로 연장된 상기 제 2 연결관에는 인라인믹서가 장착되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 잔류반응저장조는 상부가 개방된 형상을 가지면 상부면 상에는 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 유리덮개가 밀폐되게 장착되고, 상기 2차 처리수 공급관의 일단은 상기 잔류반응저장조에 연결되고 타단은 상기 주입관에 연결된되며, 상기 잔류반응저장조에 인접한 상기 2차 처리수 공급관에는 2차 처리수 공급펌프가 장착되고, 상기 제 2 약품공급관의 일단은 상기 제 2 약품저장조에 연결되고 타단은 상기 주입관에 연결되면서 상기 제 2 약품저장조에 인접한 상기 제 2 약품공급관에는 제 2 약품공급펌프가 장착되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 다층여재반응기는 상부 및 하부가 개방된 원통형상을 가지면서 수직하게 연장되고 내주면 하부에는 산화 및 환원시 생성된 이물질이 효율적으로 침전분리되도록 원추형상을 가지는 제 2 침전층이 상하로 중첩되게 배치되며, 상기 제 2 침전층의 상부에는 제 2 여과용 스트레나가 조립된 여재지지대가 장착되고, 상기 제 2 여과용 스트레나의 상부에는 탁질 물질을 억류 및 정류하고 이온교환 반응으로 암모늄이온 및 (아)질산성 질소를 제거할 수 있도록 제오라이트여재층이 배치되며, 상기 여재지지대의 하부에는 상기 제오라이트여재층 통수시 또는 세척시 배출수의 흐름방향을 제어하는 다수의 스윙체크밸브가 장착되고, 상기 제 2 호퍼는 상기 다층여재반응기의 하부면 상에서 하측으로 방사상 좁아지게 연장 형성되면서 하부에는 침전슬러지가 정량 배출될 수 있도록 제 2 자동배출밸브로 자동배출되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
  12. 삭제
  13. 제 9 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 연결배관은 상기 제 2 연결관과 연결되고 타단은 상기 다층여재반응기의 외부에서부터 상기 다층여재반응기의 내부로 연장됨과 아울러 상기 여재지지대와 상기 제 2 침전층 사이에 수평하게 배치되는 제 3 연결관과, 상기 제 3 연결관의 연장단부에서 수직하게 상기 제 2 침전층을 관통하는 제 4 연결관을 구비하며, 상기 3 연결관에는 pH메타가 장착되고, 상기 제 4 연결관의 타단에는 상기 인라인믹서에 의해서 혼합된 상기 2차 처리수의 분배 유속을 느리게 할 수 있도록 원추형상의 제 2 정류통이 일체로 형성되며, 상기 처리수배출배관은 상기 제오라이트여재층의 상부에서 내측으로 수직하게 배치되는 제 1 배출관과, 상기 제 1 배출관의 하부와 일단이 연결되고 타단은 상기 다층여재반응기의 외부로 연장되는 제 2 배출관을 구비히고, 상기제 1 배출관의 상부에는 상기 제오라이트여재층의 상부 외측으로 노출되어 상기 3차 처리수가 월류하는 역 원추형상의 제 3 월류웨어가 일체로 형성되며, 상기 다층여재반응기의 외부로 연장된 상기 제 2 배출관에는 제 2 전자유량계가 장착되는 것을 특징으로 하는 난분해성 축산폐수 처리장치.
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