KR100581751B1

KR100581751B1 - 반응조간 고액분리와 유로변경 및 간헐포기에 의한하폐수고도처리방법

Info

Publication number: KR100581751B1
Application number: KR1020040030095A
Authority: KR
Inventors: 한상배; 장덕
Original assignee: 한상배
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2006-05-22
Also published as: KR20050104710A; CN100457651C; CN1693234A

Abstract

본 발명은 하수 또는 폐수를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 포기와 비포기 교반이 설정된 조건에 따라 시간차를 두고 반복될 수 있도록 하는 간헐포기기능이 구비된 반응조와 슬러지반송시설이 구비된 침전지로 유니트 시스템을 구성하고, 상기 유니트 시스템을 2기 이상 조합하여 간헐포기 및 유로변경방법으로 운영하되, 상기 침전지에서 침전된 활성슬러지는 동일 유니트 시스템을 구성하는 반응조로 반송되도록 하므로써, 서로 다른 유니트 시스템을 구성하는 반응조사이에는 고형물은 통과되지 못하고 상징수만 통과되는 공정간 고액분리가 이루어지므로, 유기물이 부족하고 C/N비가 낮은 하폐수에서도 질소와 인을 안정적이고 높은 효율로 제거할 수 있는 하폐수고도처리에 관한 것이다.

유로변경, 간헐포기, 질산화, 탈질, 인 방출, 인 과잉섭취

Description

반응조간 고액분리와 유로변경 및 간헐포기에 의한 하폐수고도처리방법 {Advanced Wastewater Treatment Method with Solids Separation between the Reactors, Dynamic Flow and Intermittent Aeration}

도 1은 본 발명에 따른 고도처리방법의 제1실시예의 흐름도,

도 2는 본 발명에 따른 고도처리방법의 제2실시예의 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 고도처리방법의 제3실시예의 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 고도처리방법의 제4실시예의 흐름도,

도 5의 (a)∼(d)는 종래의 질소·인 제거방법(PID)의 흐름도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

11 : 제1 반응조 12 : 제1 호기성 반응조

13 : 제1 슬러지탈질조 14 : 제2 침전지

15 : 제1 슬러지 반송유로 21 : 제2 반응조

22 : 제2 호기성 반응조 23 : 제2 슬러지 탈질조

24 : 제2 침전지 25 : 제2 슬러지 반송유로

31 : 제3 반응조 34 : 고액분리수단

35 : 제3 슬러지반송유로 41 : 최초침전지

42 : 발효조

본 발명은 하수 또는 폐수를 처리하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간헐포기기능이 구비된 반응조와 슬러지반송시설이 구비된 침전지로 유니트시스템을 구성하고, 상기 유니트시스템을 2기 이상 조합하여 서로 다른 유니트 시스템을 구성하는 반응조간에는 활성슬러지는 통과되지 못하고 상기 침전지에서 고액분리된 상징수만 통과될 수 있도록 하고 간헐포기(Intermittent aeration) 및 유로변경방법(Dynamic Flow)으로 운영하므로써, 하폐수중의 유기물과 질소 인을 안정적이고 높은 효율로 제거할 수 있는 고도처리방법에 관한 것이다.

하폐수처리장에서 사용되어온 질소 및 인의 생물학적 제거공정은 유리산소를 공급하지 않는 무산소(Anoxic) 반응공정, 혐기성(Anaerobic)반응공정과 산소를 공급하는 호기성(Aerobic)반응공정을 거치게 된다. 호기성반응공정에서는 유기질소 및 암모니아성질소를 질산성질소로 산화시키고, 무산소반응공정에서는 질산성질소를 질소 가스로 환원하여 대기중으로 방출시키는 탈질반응이 이루어진다. 혐기성 반응공정에서는 활성슬러지로부터 인의 방출이 유도된다. 이렇게 방출된 인은 다시 호기성반응공정에서 미생물에게 과잉 섭취되고, 인을 과잉섭취한 미생물을 잉여활성슬러지를 통하여 제거함으로써 최종적으로 질소와 인이 제거된다.

종래의 질소와 인의 제거 공법은 혐기성조, 무산소조 및 호기성조 등이 별도로 분리되고 일정 용량으로 고정 설치되므로 유입수질 및 유입수량의 변화에 탄력 적으로 대처할 수 없었다. 또한 유입 하폐수 중의 유기물을 탈질반응에 이용하기 위하여 질산화조의 유출수를 앞 단계의 탈질조로 내부 순환시켜야 하였다. 하수 중의 유기물을 이용하여 충분한 질소제거효율을 얻기 위해서는 처리유량의 약 2∼3배가 되는 내부순환유량이 소요되므로 펌프시설비와 동력비 및 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 상존하였다.

위와 같은 문제점을 개선하기 위해 간헐포기방법 및 유로변경방법이 제안되었는데, 간헐포기방법 및 유로변경방법을 채택한 종래의 기술로서는 PID(Phased Isolation Ditch)공법을 대표적인 예로 들수 있다.

도5의 (a) - (d)는 PID에 관한 것으로 처리공정과 각 단계에서의 포기 또는 비포기상태와 유입 및 유출방향의 변경 즉 유로변경 상태가 나타나 있다.

먼저 전체적인 구성은 유입수의 진행순서대로 예비탈질조(201a), 선택조(201b), 혐기성조(201c), 포기 및 교반기능이 구비된 2조의 산화구(202, 203)와 1지의 침전지(204)로 이루어져 있다. 또 침전지로부터 예비 탈질조로 슬러지를 반송시키는 슬러지반송펌프(205)와 슬러지반송배관(208)이 구비되어 있다.

상기 혐기성조의 기능은 원수와 반송슬러지를 혼합시켜 혐기성상태에서 슬러지로부터 인이 방출되도록 하는 것이다. 질산성질소(NO₃) 또는 아질산성질소(NO₂)와 같은 결합산소가 존재하게 되면 인이 잘 방출되지 못하므로 혐기성조 앞단계의 예비탈질조와 선택조에서 원수 또는 반송슬러지에 함유된 유리산소 또는 질산성질소가 먼저 제거된다. 또 혐기성조는 단락을 예방하기 위하여 2개조 이상으로 구분된 조의 조합으로 구성되고, 각각의 반응조에는 교반장치(301)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 PID는 예비탈질조, 선택조, 혐기성조등의 설치와 운전에 따른 설치비, 동력비, 시설관리비가 크게 소요되는 문제점이 있다.

또한 처리효율의 측면에서 보면 단계(Phase)의 전환이 신속하고 명확하게 이루어지지 않아 처리효율이 저하될 우려가 크다. 혐기성 상태에서 인이 방출되어 인 함량이 낮아진 활성슬러지는 호기성상태로 전환되어 미생물이 활발하게 활성화될 때에 다시 인을 과잉 섭취하게 된다. 그러나 PID에서는 혐기성조에서 인 방출과정을 거친 슬러지가 (a)와 (c) 단계에서는 호기성상태가 아닌 무산소상태의 반응조로 유입되므로 미생물의 활동이 충분히 활성화되지 못하여 인의 섭취효율이 저하될 수 있다.

탈질공정에서는 질소산화물을 환원하기 위하여 전자공여체로서 충분한 유기물이 필요하게 된다. 그러나 PID에서는 무산소상태에서 탈질반응이 이루어지는 산화구로 부터 유기물이 다량 흡착된 슬러지가 계속 유출되어 유기물부하가 크면 불리한 질산화 반응단계의 산화구로 유입되는 구조이므로, 질산화반응에 불리하게 작용하고 무산소조건의 산화구에서는 유기물 부족으로 탈질효율이 저하되기도 한다.

PID의 (a)단계에서는 탈질반응이 이루어지는 제1산화구(202)로부터 유입유량과 동일한 유량의 슬러지가 계속 유출되어 질산화반응이 이루어지는 제2산화구(203)로 유입된다. 따라서 슬러지에 흡착된 유기물이 슬러지와 함께 제1산화구에서 유실되어 탈질공정에는 불리하게 되고, 유실된 유기물이 질산화반응이 이루어지는 제2산화구로 유입되므로 질산화반응에 불리하게 된다. 이러한 현상은 유로가 변경되고 제2산화구에서 탈질반응이 이루어지는 (c)단계의 탈질 공정에서도 동일하게 발생된다.

PID공법의 이러한 문제점을 해소하기 위하여 개선된 공법으로 출원인이 발명하여 특허 제0225971호로 등록 공개한 PhICD공법을 개발하였다. PhICD공법은 침전지내장형산화구를 2기 이상 조합하여 유로변경 및 간헐포기방식으로 운영하므로써 공정간 고액분리에 의하여 유입유기물이 탈질과 인 방출반응에 최대한 활용되고 질산화반응에 부하로 작용되지 않아 질산화 효율이 우수하므로 질소 인제거 효율이 안정되고 우수하다. 또한 PID와 달리 전단계의 예비탈질조, 선택조, 2조의 혐기성조를 포함한 4개 반응조가 생략되므로 시설비와 유지관리비가 경제적이며, 침전지가 내장되므로 부지활용도가 높고 슬러지반송과 반송시설이 생략되므로 시설비와 동력비가 절감되는 장점이 있다.

그러나 PhICD공법은 PID에서 처럼 4개의 운영단계로 구성되므로 운영관리가 다소 복잡하고, 무엇보다 순환수로형인 산화구 형태로 반응조의 형태가 제한되는 단점이 있다.

또한, 출원인이 발명하여 특허 제0350893호로 등록 공개한 "공정간 고액분리와 유로변경 및 간헐포기에 의한 고도처리방법 및 장치"에서는 순환수로형인 산화구에 그 적용이 제한되지 않고 정방형 또는 장방형 반응조로 구성된 일반적인 장기포기공정 또는 표준활성슬러지 공정에 광범위하게 적용될 수 있고 운영단계를 종래 공법의 4단계에서 2단계로 축소하므로 운영관리가 단순한 장점이 있다.

그러나 이 방법에서는 공정간 고액분리가 여과포와 같은 여과수단에 의하여 이루어지므로 여과포가 반응조내의 고농도 현탁성고형물에 의해 폐쇄되기도 하고, 호기성반응조의 기포가 여과수단을 통과하여 무산소 내지 혐기성 반응조로 유입되어 원활한 상분리가 이루어지지 못하므로 질소 인 제거효율이 저하되는 등의 단점이 있다.

또한, 우리나라의 생활하수는 유입 유기물이 부족하고 C/N비가 낮기 때문에 탈질과 인 방출반응에 소요되는 유기물이 부족한 경우가 많다. 이와 같이 유입하수에 미생물이 쉽게 이용할 수 있는 용존성 유기물의 농도가 낮을 경우에는 탈질효율이 저조하며, 탈질반응에 소요되는 전자공여체로 이용하기 위하여 메칠알콜과 같이 쉽게 분해되는 유기물을 무산소반응조에 주입하여야 되므로 비용부담이 큰 어려움이 있으며, 메칠알콜등을 대체할 수 있는 유기물의 확보방안이 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상술한 제 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 시설비와 유지관리비를 절감할 수 있고, 하수중의 질소와 인을 효과적으로 제거하는 공법인 간헐포기법과 유로변경방법을 효율적으로 적용할 수 있는 하수고도처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 포기와 비포기 교반이 설정된 조건에 따라 시간차를 두고 반복될 수 있도록 하는 간헐포기기능이 구비된 반응조와 슬러지반송시설이 구비된 침전지로 유니트 시스템을 구성하고, 상기 유니트 시스템을 2기 이상 조합하여 간헐포기 및 유로변경방법으로 운영하되, 상기 침전지에 서 침전된 활성슬러지는 동일 유니트 시스템을 구성하는 반응조로 반송되도록 하므로써, 서로 다른 유니트 시스템을 구성하는 반응조사이에는 고형물은 통과되지 못하고 상징수만 통과되는 공정간 고액분리가 이루어진다.

이에 따라 본 발명에 의한 질소 인 제거를 위한 하수처리시설에서는 외장형침전지에서 반송된 슬러지는 상기 반송슬러지가 인출된 침전지가 포함되는 동일 계열의 유니트 시스템을 구성하는 반응조에만 유입된다. 즉, 반송된 슬러지는 인접한 다른 계열의 반응조에는 유입되지 않도록 구성한 것이다. 따라서 상기 침전지의 고액분리 기능에 의하여 무산소조건 또는 혐기성조건이 요구되는 반응조에는 유기물분해와 질산화가 진행되는 호기성상태에 있는 반응조로부터 유리산소 또는 질소산화물이 유입되지 않고 유기물도 유실되지 않도록 개선하여 탈질효율이 향상되도록 하였다. 또한 질산화가 진행되는 호기성조건의 반응조에는 무산소 또는 혐기성조건의 반응조로부터 유기물 유입이 방지되어 질산화효율도 개선되므로 질산화와 탈질효율의 개선에 의해 질소제거 효율이 향상되도록 하였다.

즉, 반응의 종류가 상이한 반응조 사이에는 서로 슬러지가 이동하지 못하도록 반응조와 침전지의 조합 공정을 2개 공정으로 구성하므로써 PID공법의 문제점을 개선한 것이다.

또한, 본 발명에서는 정방형 또는 장방형 형태의 부유증식이 이루어지는 반응조 또는 미생물 담체가 충전된 접촉산화조 등의 반응조에 원형 또는 장방형 형태의 외장형 침전지(External Clarifier)를 조합하여 공정을 구성하므로써, 순환수로형의 산화구 또는 내장형 침전지로 반응조와 침전지의 형태가 제한되는 PhICD공법의 한계를 극복하였다.

또한, 본 발명에서는 후속 처리공정을 추가하여 유로변경 단계를 2단계로 축소하므로써, 4단계로 구성된 PID, PhICD에서 보다 운전방법을 단순화하였다. 무부하 무방류상태일 때의 외장형 침전지에는 공기를 주입하여 포기 교반시키므로써 운전단계는 Idle Phase에서의 계류시간(Duration Time)을 단축하여 1 Cycle에 소요되는 시간도 단축되도록 개선하였다.

또한, 본 발명에서는 C/N비가 낮아 질소 인 제거효율이 제한된 우리나라 하수의 문제점을 극복하기 위하여 혐기성조건으로 가동되어 탈질과 인 방출반응이 이루어지는 반응조에는 탈질반응을 위한 외부탄소원을 주입하되 최초침전지를 추가 설치하여 발생되는 생슬러지 발효액을 이용하거나, 음식물폐기물과 같은 유기성 폐기물 또는 그 발효액을 이용하므로서 경제적으로 질소 인 제거효율을 개선하고 유기성 폐기물의 처리처분에 기여하도록 하였다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

〈도1에 관한 설명〉

도1은 본 발명에 따른 영양염류 제거방법을 나타내는 제1 실시예의 흐름도로서, 포기수단과 교반수단[도면미표기]이 구비된 제1 반응조(11)와 슬러지반송수단이 구비된 외장형 침전지인 제2 침전지(14)로 구성된 제1 유니트시스템과 제2 반응조(21)와 외장형의 제2 침전지(24)로 구성된 제2 유니트시스템을 조합하여 유로변경 및 간헐포기방식으로 운영될 수 있도록 처리시스템을 구성한 것이다. 상기 제1 반응조(11)와 제2 반응조(21)사이를 이동하는 반응액은 반드시 상기 2지의 침전지(14, 24)중 어느 하나를 경유하게 되므로 상기 침전지의 고액분리 기능에 의하여 반응조 사이에는 고형물은 서로 통과하지 못하고 상징수만이 통과되도록 구성된 하폐수처리공정을 이용하여 유로변경 및 간헐포기가 조합된 방법에 의한 질소 인 제거방법을 나타낸 것이다.

<<도1의 (A)>>

도1의 (A)단계는 탈질반응과 인 방출반응, 유기물분해 및 질산화반응이 복합된 공정으로 제1 반응조(11)에서는 탈질반응과 인 방출반응이 일어나며, 제2 반응조(21)에서는 유기물의 호기성분해와 질산화반응이 일어나는 단계이다. 유로의 구성을 보면 먼저 유입수가 상기 제1 반응조로 유입되고, 제1 반응조의 유출수는 다시 제1 침전지(14)와 제2 반응조(21)와 제2 침전지(24)를 거쳐서 유출된다.

이때 제1 반응조에서는 포기시설의 가동이 중단되고 교반시설이 가동되는 무산소조건과 혐기성조건에서 운전된다. 가동의 초기부터 일정 시간동안에는 유입수에 함유된 유기물에 의하여 질소산화물이 유리질소로 환원되는 탈질반응이 일어나게 되고, 질소산화물이 완전히 고갈된 완전 혐기성조건에 도달하게 되면 슬러지로부터 인이 방출되는 인 방출반응이 진행되게 된다. 따라서 상기 (A)단계의 제1 반응조는 시간 간격을 두고 탈질반응과 인 방출반응이 진행되게 된다. 동시에 제2 반응조에서는 포기시설이 가동되어 호기성상태를 유지하면서 유기물의 호기성 분해와 함께 질산화반응이 일어나게 된다.

본 발명의 상기 (A)단계는 종래 기술인 PID의 (a)단계 및 예비탈질조, 선택 조, 혐기성조등의 시설물을 대체할 수 있는 공정으로, 제1 반응조로부터 제2 반응조로 유출되는 유출수는 상기 제1 침전지에 의하여 활성슬러지가 분리된 상징수이므로 제1 반응조에서 제2 반응조로 유입되는 유입수에는 활성슬러지가 포함되지 않게 된다. 따라서 본 발명에서는 탈질 및 인 방출공정인 상기 (A)단계의 제1 반응조에서 유기물이 흡착된 슬러지가 유출되지 않게 되므로 제1 반응조에서는 전자공여체인 유기물 유실이 방지되어 탈질효율이 향상되며, 제2 반응조에는 유입유기물 부하가 감소되므로 질산화효율이 개선된다.

인 방출반응에서는 효과적인 인의 방출을 위해서는 질소산화물과 같은 산화물형태의 결합산소도 존재하지 않는 완전 혐기성상태가 요구되며, 질소산화물도 제거된 완전 혐기성조건은 상기(A)단계의 계류시간(Duration Time)을 연장하는 것 만으로도 제1 반응조에서 충족될 수 있다.

즉, 본 발명의 상기 (A)단계에서는 제1 반응조와 제2 반응조 사이에는 외장형 침전지인 제1 침전지를 경유하게 되고 슬러지반송은 각각의 반응조로 반송되고 반응형태가 다른 반응조와 혼합되지 않는 구성이다. 상세하게 설명하면 제1 침전지에서는 제1 반응조로 반송될 수 있도록 제1 슬러지 반송유로(15)가 구비되고 제2 침전지에서는 제2 반응조로 반송될 수 있도록 제2 슬러지 반송유로(25)가 별도로 구비되어 있다.

따라서 2지 이상의 산화구와 1계열의 침전지를 조합하여 구성한 PID에서와 달리, 제1 반응조에서 제2 반응조로 고형물이 이동하지 못하고 슬러지가 제1 반응조와 제1 침전지의 내부에서 순환 체류하게 되고, 호기성상태인 제2 반응조로 부터 유리산소와 질소산화물이 함유된 슬러지가 제1 반응조로 유입되지 않게 된다.

또한, PID에서와는 달리, 슬러지 유입 라인에 예비탈질조, 선택조와 혐기성조등의 시설을 설치하지 않고서도 (A)단계의 제1 반응조내부는 완전 혐기성조건에 도달할 수 있게 된다. 제1 반응조에는 제1 침전지에서 슬러지반송이 이루어지므로 호기성조건의 제2 반응조 또는 제2 침전지로부터 유리산소 또는 결합 산소를 함유한 반송슬러지가 유입되지 않는 상기 (A)단계의 제1 반응조에서는 비포기상태에서 유입원수에 함유된 유기물에 의하여 질소산화물까지도 완전히 고갈될 수 있기 때문이다.

(A)단계의 제1 반응조에서 탈질반응과 인 방출반응이 이루어지는 동안에도 제2 반응조는 호기성조건에서 유기물분해와 질산화반응이 계속 진행되게 된다.

<<도1의 (B)>>

도1의 (B)단계에서는 제1, 제2 반응조(11, 21)의 역할과 유로가 서로 바뀐 것 외에는 반응의 내용은 상기(A)단계에서와 동일하다.

도1에 나타난 바와 같이 (A)단계에서의 처리순서는 원수유입→제1 반응조(11)→제1 침전지(14)→제2 반응조(21)→제2 침전지(24)→처리수 유출이었다. 그러나 (B)단계에서는 상기 (A)단계의 유로를 변경하여 원수유입→제2 반응조(21)→제2 침전지(24)→제1 반응조(11)→제1 침전지(14)→처리수 유출로 변경하고, 상기 (B)단계에서는 (A)단계에서 계속 호기성상태로 가동되어 질소산화물이 축적된 상기 제2 반응조에 원수가 유입되도록 유로를 변경하고 제2 반응조의 포기장치는 가동을 중지하고 무산소조건으로 운전하여 탈질반응이 이루어지게 된다. 동시에 제1 반응조는 포기장치가 가동되어 호기성조건으로 전환되어 유기물분해와 질산화반응이 이루어지게 된다.

즉, (A)단계의 제1 반응조에서 이루어진 탈질반응과 인 방출반응이 (B)단계에서는 제2 반응조에서 이루어지고, 상기 (A)단계의 제2 반응조에서 이루어진 질산화반응이 (B)단계에서는 제1 반응조에서 이루어지도록 교체되었을 뿐이며, (B)단계의 반응내용은 (A)단계의 반응내용과 서로 교차하여 일치되는 Mirror Image 관계에 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 제1 실시예에서는 종래의 PID에서 필수적이었던 유입부에 반송슬러지로부터 질소화합물을 제거하거나 인의 방출을 위한 예비탈질조, 선택조, 혐기성조 등의 설치를 생략하고서도, 탈질이 이루어지는 반응조 즉, (A)단계의 제1 반응조와 (B)단계의 제2반응조의 가동상태를 연장하므로써 탈질반응이 종료되고 완전 혐기성조건에서 인 방출반응이 효율적으로 이루어지게 된다.

여기서 후속 처리공정인 제3 반응조(31)와 고액분리수단(34)의 기능을 설명하면, 유입유로를 변경하여 지금까지 활성이 낮은 무산소 내지 혐기성조건으로 가동된 (A)단계의 제1 침전지(14) 또는 (B)단계의 제2 침전지(24)에는 미분해 유기물이 포함될 수 있고, 무산소 내지 혐기성조건에서는 활성슬러지의 활성이 떨어지므로 슬러지의 침강성과 응집성이 저하되고 미세플록이 부유하는 경향이 있으므로, 최종 처리수로서 곧바로 외부로 유출시키게 되면 처리수질이 저하될 수 있다.

따라서, 상시 호기성조건으로 가동되어 잔여 유기물과 미세플록을 제거할 수 있는 제3 반응조(31)와 제3 침전지(34)로 구성된 후속 처리공정을 구비하므로써 처리수질이 우수하고 안정될 수 있다. 특히, 상기 후속 처리공정에 의하여 종래의 PID공법에서의 (b)단계와 (d)단계를 대체할 수 있게 되므로 운영방법이 단순하고 처리수질이 안정될 수 있다.

대부분의 하폐수처리에 있어서 상기 후속 처리공정으로 유입되는 유입부하는 높지 못하다. 따라서 상기 후속 처리공정은 부유된 고형물을 여과시켜서 제거할 수 있는 사여과기, 마이크로 스트레이너 등과 같은 여과수단으로 대체할 수 있다.

또한, 상기 제3 반응조에는 미생물담체 또는 여과재가 충전된 생물막여과상(Biofilter)으로 구성하게 되면 상기 제3 침전지를 생략할 수 있게 되므로 단위공정을 감소시키고 부지면적과 구조물 축조면에서 경제적이다. 여기서, 상기 여과수단과 생물막 여과상은 기존의 공지된 다양한 기술들을 이용할 수 있다.

〈도2에 관한 설명〉

앞에서 설명한 제1실시예에서는 단계가 변동됨에 따라 혐기성조건의 침전지에서 곧바로 외부유출이 이루어짐에 따라 잔존 유기물과 미세플록을 분해 제거하기 위하여 후속 처리공정으로 호기성반응과 침전지 또는 Biofilter를 설치하였으나, 이 실시예에서는 제1 반응조(11)와 제2 반응조(21)에 후속하여 각각 호기성반응조(12, 22)를 추가 구성하여 제1 실시예의 후속 처리공정을 생략하고서도 양호한 처리수질을 확보할 수 있다. 상기 제1,2 반응조의 반응형태와 무관하게 상기 제1, 2침전지는 상시 호기성으로 유지되도록 하므로써 유출입 유로가 변경되어도 잔존 유기물과 미세플록의 유출을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 이 실시예에서는 제1실시의 후속 처리공정과 종래의 PID공법에서의 (b)단계와 (d)단계를 생략하고서도 양호한 처리수질을 확보할 수 있게 된다.

이 실시예에서의 하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 호기성반응조→제1 침전지→제2 반응조→제2 호기성반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 혐기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(A)와 유입원수→제2 반응조→제2 호기성반응조→제2 침전지→제1 반응조→제1 호기성반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 혐기성조건으로 운영하는 단계(B)를 포함하는 단계로 구성된다. 이 실시예에서도 상기 제1 침전지와 제2 침전지에서 침전된 활성슬러지는 각각 제1 슬러지 반송유로(15)와 제2 슬러지 반송유로(25)를 통하여 제1 반응조와 제2 반응조로 분리하여 반송되는 구성이다.

그러나 이 실시예에서는 상시 호기성반응조(12, 22)에서는 포기에 의하여 유리산소가 용존되고 질산화반응이 이루어지므로 반송슬러지에는 유리산소와 질소산화물이 함께 포함될 수 있다. 이와 같이 반송슬러지를 통하여 유리산소와 질소산화물이 반응조로 유입되면 무산소내지 혐기성조건에서 운전되는 (A)단계의 제1 반응조와 (B)단계의 제2 반응조가 완전 혐기성조건의 충족이 어려워지게 되므로 인 방출반응에 장애가 된다.

따라서 상기 제1 또는 제2 슬러지반송유로(15, 25)에는 유리산소와 질소산화물이 제거되도록 하는 슬러지탈질조(13, 23)를 각각 설치하여 질소 인 제거효율을 증대시킬 수 있도록 하였다. 상기 슬러지탈질조에는 유입하수의 일부를 투입하여 하수중의 유기물에 의하여 유리질소와 질소산화물 형태의 결합 산소 제거시간을 단축할 수 있게 된다.

이 실시예에서는 (A)단계와 (B)단계 모두에서 유입원수는 언제나 무산소내지 혐기성상태의 반응조로 유입되고, 무산소 내지 혐기성상태의 반응조에서 호기성반응조로는 고형물의 유출이 방지되는 구성이다. 따라서 최초침전지(Primary Clarifier)를 생략하고 유입원수를 반응조(11, 21)에 직접 유입시켜도 유입원수에 포함된 유기성고형물 즉, 생슬러지가 반응조에서 질산화와 탈질반응에 이용될 수 있다.

그러나 유입원수중의 유기성고형물인 생슬러지는 섬유소, 반섬유소, 전분, 단백질, 지방과 같은 고분자 유기화합물의 혼합물로 구성되어 있으므로 탈질과 인 방출반응에 이용하기 위해서는 분자량이 작은 유기물로 분해되는 것이 바람직하다. 생슬러지를 발효시킬 경우 프로피온산, 부티르산, 에탄올 등을 거쳐서 아세트산이 생성되며 최종적으로는 메탄가스와 이산화탄소로 분해된다.

본 발명에서는 이와 같은 생슬러지의 조성과 혐기성발효의 특성에 착안하여 최초침전지(41)와 발효조(42)를 추가 구성하고 처리장으로 유입되는 하폐수에 함유되어 제1 침전지에서 침전 분리되는 유기성고형물이 주된 성분인 생슬러지를 발효조(42)로 이송하여 생성되는 아세트산계열의 유기산을 탈질반응에 필요한 전자공여체로 이용되도록 하고, 인 방출을 위한 혐기성조건의 유지에 활용되도록 하였다.

또한, 수거분뇨, 축분, 음식쓰레기, 식품가공 폐기물과 같은 유기성폐기물 또는 유기성폐기물의 탈리여액을 비포기 교반상태로 가동되는 동안의 상기 제1 또는 제2 반응조에 투입하여 탈질과 인 방출에 이용할 수 있다. 유기성폐기물을 반응조에 직접 투입할 경우 조대 유기물의 분해시간이 장시간 소요되므로 처리수질에 영향을 주고 반응조 용량이 증대되어야 한다.

따라서 본 발명에서는 유기성폐기물을 유입수에 투입하여 혼합시키고, 상기 최초침전지에서 고액분리가 이루어져서 분리된 상징수에 포함된 용존성인 저분자 유기물은 상징수를 통하여 반응조로 유입되어 탈질과 인 방출반응에 이용되도록 하였다.

또한, 침전 분리된 조대 유기물과 생슬러지를 함께 회수하고 상기 발효조에 유입 및 발효시켜서 저분자 유기물로 분해된 발효액 또는 미발효 고형물이 제거된 발효여액은 비포기교반상태의 상기 제1 또는 제2 반응조에 투입하여 탈질과 인 방출반응에 이용하므로써 유기성폐기물 감량화에 기여하고 안정적인 질소 인 제거효율을 확보할 수 있게 된다. 최초침전지와 발효조를 추가하여 생슬러지와 유기성페기물 및 그 발효액을 질소 인 제거에 이용하는 실시예는 전술한 제1 실시에에서도 유용하게 적용될 수 있다.

〈도3에 관한 설명〉

도3은 본 발명에 따른 질소, 인제거 방법을 나타내는 제3실시예의 흐름도로서, 제1실시예에서 후속 처리공정을 생략하고 PID 또는 PhICD에서와 같이 무부하 호기성조건으로 운영되는 중간단계[(A-1)단계, (B-1)단계]를 둔 것으로 공정간 고액분리가 이루어지고, 외장형 침전지이며 일반적인 정방형 또는 장방형의 반응조를 이용하거나 다단계의 반응조가 직열로 연결된 반응조들을 이용하는 점이 순환수로형 반응조인 산화구를 이용하는 PID, PhICD와 다른 점이다.

<<도3의 (A)>>

(A)단계는 탈질반응과 인 방출반응, 유기물분해 및 질산화반응이 복합된 공정으로 후속 처리공정을 제외하면 제1실시예의 (A)단계의 반응내용과 구성이 동일하므로 설명을 생략한다.

<<도3의 (A-1)>>

도3의 (A-1)단계에서는 상기 (A)단계에서 혐기성조건으로 가동되던 제1 반응조(11)는 호기성조건으로 전환된다. 그와 동시에 유로가 변경되어 유입수가 유입되지 않는 무부하조건에서 가동되므로 잔여 유기물의 분해와 활성슬러지의 내생호흡에 필요한 산소만 소요되고 산소 소모량은 매우 적다.

따라서, 이 단계에서는 상기 제1 반응조 내부는 신속하게 호기성으로 전환되게 되고 혐기성조건에서 인이 방출되었던 슬러지는 다시 방출전의 상태보다 더 많은 양의 인을 과잉섭취하게 되며, 이와 같이 인을 과잉섭취하여 인이 농축된 잉여분의 활성슬러지를 폐기하므로써 수체에서 인이 제거되는 공정이다.

상기 (A-1)단계에서는 상기 (A)단계의 유로가 변경되어 유입원수는 제1 반응조를 거치지 않고 제2 반응조(21)로 유입되어 제2 침전지(24)를 거쳐서 처리수로 유출된다. 상기 제2 반응조는 호기성조건이 유지되면서 유기물을 분해하고 질산화반응도 계속 진행된다.

(A-1)단계는 (A)단계에서 (B)단계로 전환하기 위한 과도기 전환단계에 해당 되는데, 상기 (A-1)단계가 생략되고 (A)단계에서 (B)단계로 곧 바로 단계가 전환되면, 혐기성조건의 제1 반응조의 유출수가 호기성으로 전환되기 전에 제1 침전지를 경유하여 처리수로서 유출되게 되므로 미분해 유기물과 미세플록등이 유출되어 처리수질이 악화될 수 있다. 따라서 상기 (A-1)단계는 무부하 호기성조건에서 인이 과잉섭취되고 잔존 유기물이 분해되며 슬러지의 침강성이 개선되도록 하는 과도기 전환단계로의 기능이 매우 크다.

<<도3의 (B)>>

(B)단계에서는 탈질과 인방출 및 질산화반응이 이루어지는 공정으로 제1, 제2반응조(11, 21)의 역할과 유로가 서로 바뀐 것 외에는 반응의 형태가 상기(A)단계에서와 동일하다. 즉, 상기 (B)단계에서는 (A), (A-1)단계에서 계속 호기성상태로 가동되어 질소산화물이 축적된 상기 제2 반응조에 원수가 유입되도록 유로를 변경하며 포기장치는 가동을 중지하고 무산소조건으로 운전하여 탈질반응이 이루어지게 된다. 동시에 제1 반응조는 포기장치가 가동되어 호기성조건으로 전환되어 유기물분해와 질산화반응이 계속 이루어지게 된다.

도3의 (A)와 (B)에 나타난 바와 같이 (A)단계에서의 처리순서는 원수유입→제1 반응조(11)→제1 침전지(14)→제2 반응조(21)→제2 침전지(24)→처리수 유출이었다. (B)단계에서는 상기 (A)단계의 유로를 변경하여 원수유입→제2 반응조(21)→제2 침전지(24)→제1 반응조(11)→제1 침전지(14)→처리수 유출로 변경한 것이다. 즉, (A)단계의 제1 반응조에서 이루어진 탈질반응과 인 방출반응이 (B)단계에서는 제2 반응조에서 이루어지고, 상기 (A)단계의 제2 반응조에서 이루어진 질산화반응 이 (B)단계에서는 제1 반응조에서 이루어지도록 교체되었을 뿐이며 (B)단계의 반응내용은 (A)단계의 반응내용과 서로 교차하여 일치되는 Mirror Image 관계에 있다.

<<도3의 (B-1)>>

(B-1)단계에서도 유로와 제1 반응조(11)와 제2 반응조(21)의 반응내용이 서로 바뀐 것 외에는 상기 (A-1)단계의 반응내용과 동일하다. 즉, 제1 반응조는 호기성상태로 운전되면서 유입 및 유출이 발생되고, 제2 반응조는 유량 및 유기물부하가 주어지지 않고 호기성상태에서 무부하 운전을 하게 되는 단계이다.

도3의 (A-1)과 (B-1)에 나타난 바와 같이 상기 (A-1)단계에서의 흐름은 원수유입→제2 반응조(21)→제2 침전지(24)→처리수 유출인 것을 (B-1)단계에서는 원수유입→제1 반응조(11)→제1 침전지(14)→처리수 유출로 유로가 변경된 것이다. (B-1)단계에서 반응의 내용은 제1,2 반응조의 반응내용이 상기 (A-1)단계 공정과 서로 교차하여 일치되는 Mirror Image 관계이다. 또한 상기 (B-1)단계는 (B)단계에서 (A)단계로 회귀하는 과도기의 전환단계에 해당된다.

이 실시예에서도 최초침전지(41)와 발효조(42)를 추가하여 생슬러지와 유기성폐기물 및 그 발효액을 질소 인 제거에 이용하는 전술한 제2 실시예는 유용하게 적용될 수 있다. 그러나 이 실시에에서는 유기성폐기물 또는 그 발효액의 투입은 탈질반응과 인 방출반응이 이루어지는 상기 (A)단계의 제1 반응조와 상기 (B)단계의 제2 반응조에 국한되며, (A-1)단계와 (B-1)단계에서 투입하게 되면 질산화를 저해하는 유기물부하로 작용되므로 투입하지 않는 것이 바람직하다.

또한 이 실시예에서는 제1 또는 제2 실시예와 달리 유입원수는 탈질과 인 방 출반응이 이루어지는 무산소 내지 혐기성으로 운영되는 반응조 [(A)단계의 제1 반응조, (B)단계의 제2 반응조]에 유입되고, 질산화반응이 이루어지는 호기성으로 운영되는 반응조 [(A-1)단계의 제2 반응조, (B-1)단계의 제1 반응조]에 유입되므로, 상기 발효조의 설치를 생략하고 생슬러지를 저류하여 무산소내지 혐기성단계의 반응조에 일시 투입하고 호기성단계의 반응조에는 투입을 중지하는 방법도 적용할 수 있다.

〈도4에 관한 설명〉

도4는 본 발명에 따른 질소, 인 제거 방법을 나타내는 제4실시예의 흐름도에 관한 것이다.

앞에 설명한 제3실시예에서는 (A)단계에서 제1 반응조(11)가 혐기성조건으로 가동되어 제1 침전지(14)도 혐기성상태로 전환되므로 상징수에는 미처리 잔존유기물이 잔존하고 침강성의 저하로 미세플록이 부유되기도 한다. 상기 (A)단계에서 (A-1)단계로 전환되고 상기 제1 반응조가 호기성조건으로 가동되어도 (A)단계에서 혐기성인 상기 제1침전지 내부의 수체는 제1 반응조 유출수의 유입과 반송슬러지에 의하여 교환되어야 하므로 제1 침전지 내부에 잔존하는 용존성 유기물이 분해되고 미세플록이 안정화되어 침강성을 회복하기 위해서는 많은 시간이 소요된다.

따라서 이 실시예에서는 제3 실시예에서 무부하 조건으로 가동되는 상기 (A-1)단계의 제1 침전지와 상기 단계(B-1)의 제2 침전지에는 공기를 공급하여 포기 및 교반시키는 단계(A-1a), (B-1a)와 비포기상태에서 본래의 침전기능이 이루어지도록 하는 단계(A-1b), (B-1b)로 구분하여 운영하므로써, 용존성 유기물과 미세플록이 조기에 제거 및 안정화 되어 외부유출이 이루어지는 다음 단계로 전환되어도 양호한 유출수질을 유지할 수 있게 된다. 따라서 이 실시예에서의 하폐수처리공정은 다음과 같이 6단계로 구성된다.

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 침전지→제2 반응조→제2 침전지→처리수 유출의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 혐기성조건에서 가동되고, 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(A) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제2 반응조→제2 침전지→처리수 유출의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제1 반응조 및 제1 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 가동되고, 상기 제1 침전지에는 공기를 공급하여 포기와 교반이 이루어지도록 운영하는 단계(A-1a) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제2 반응조→제2 침전지→처리수 유출의 과정을 거치고, 상기 제2 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제1 반응조 및 제1 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 운영하고, 상기 제1 침전지는 본래의 침전기능을 수행하는 단계(A-1b) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제2 반응조→제2 침전지→제1 반응조→제1 침전지→처리수 유출의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제2 반응조는 혐기성조건에서 가동되고, 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(B) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 침전지→처리수 유출의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제2 반응조 및 제2 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 가동되고, 상기 제2 침전지에는 공기를 공급하여 포기와 교반이 이루어지도록 운영하는 단계(B-1a) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 침전지→처리수 유출의 과정을 거치고, 상기 제1 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제2 반응조 및 제2 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하고, 상기 제1 침전지는 본래의 침전기능을 수행하는 단계(B-1b)를 포함하는 단계로 구성되도록 개선하였다.

이 실시예에서는 Idle Phase의 초기단계인 (A-1a)단계의 제1 침전지(14)와 (B-1a)단계의 제2 침전지(24)는 무부하상태의 침전지에 직접 공기를 공급하여 포기 및 교반시키므로서 전단계에서 혐기성상태인 침전지를 신속하게 호기성조건으로 전환하고, 포기 및 교반상태에서 부상된 슬러지를 다음 단계의 (A-1b)단계와 (B-1b)단계에서 침전 및 안정화시킨 후에 다음의 (A)단계 또는 (B)단계로 전환하여도 양호한 수질의 상징수가 유출되도록 조기 안정화 시킬수 있게 된다.

이 실시예에서도 최초침전지(41)와 발효조(42)를 추가하여 생슬러지와 유기성폐기물 및 그 발효액을 질소 인 제거에 이용하는 전술한 제2 실시예는 유용하게 적용될 수 있다. 그러나 유기성폐기물 또는 그 발효액의 투입은 탈질반응과 인 방출반응이 이루어지는 상기 (A)단계의 제1 반응조와 상기 (B)단계의 제2 반응조에 국한되며 (A-1)단계와 (B-1)단계에서 투입하게 되면 질산화를 저해하는 유기물 부 하로 작용되므로 투입하지 않는 것이 바람직하다.

이 실시예에서는 제1 또는 제2 실시예와 달리 유입원수는 탈질과 인 방출반응이 이루어지는 무산소 내지 혐기성으로 운영되는 반응조 [(A)단계의 제1 반응조, (B)단계의 제2 반응조]에 유입되고, 질산화반응이 이루어지는 호기성으로 운영되는 반응조 [(A-1a)와 (A-1b) 단계의 제2 반응조, (B-1a)와 (B-1b) 단계의 제1 반응조]에 유입되므로, 상기 발효조의 설치를 생략하고 생슬러지를 저류하여 무산소내지 혐기성단계의 반응조에 일시 투입하고 호기성단계의 반응조에는 투입을 중지하는 방법도 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 질소 인 제거를 위한 고도처리방법을 이용하게 되면, 질소와 인의 제거효율이 향상되므로 하천과 호소의 부영양화 현상을 줄일수 있게 되며, 다음과 같은 장점을 보유한 질소 인 제거시스템을 제공할 수 있게 된다. 유입유기물이 부족하고 C/N비가 낮은 하폐수처리에서도 영양염류의 제거효율이 우수하고 안정된다.

질산화 및 탈질산화 반응과 인의 방출 및 과잉섭취반응에 필요로 하는 상태의 전환이 신속하고 반응시간이 단축된다. 처리공정의 구성이 단순하므로 부지의 활용도가 높고 시설비와 유지관리비가 경제적이다. 쉽게 부패되고 악취가 발생되어 처리처분에 애로를 겪는 유기성폐기물의 처리처분에 기여할 수 있다.

Claims

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 침전지→제2 반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 혐기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(A) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제2 반응조→제2 침전지→제1 반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 혐기성조건으로 운영하는 단계(B)를 포함하는 단계로 구성되고,

상기 각 단계에서 상기 제1 침전지와 제2 침전지에서 침전된 활성슬러지는 각각 상기 제1 반응조와 제2 반응조로 분리하여 반송하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 상기 하폐수처리공정의 각 단계에서 유출되는 유출수를 처리할 수 있는 제3 반응조와 고액분리수단으로 구성된 후속 처리공정이 추가되어 유출수를 재처리하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 상기 하폐수처리공정의 각 단계에서 유출되는 유출수를 처리할 수 있는 미생물담체 또는 여과재가 충전되어 미생물의 부착증식이 이루어지는 생물막여과상(Biofilter)이 추가되어 유출수를 재 처리하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 상기 하폐수처리공정의 각 단계에서 유출되는 유출수를 처리할 수 있는 사여과기, 마이크로 스트레이너중에서 선택된 어느 하나의 여과수단이 추가되어 유출수를 재처리하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 반응조에 후속하여 제1 호기성반응조를 상기 제2반응조에 후속하여 제2 호기성반응조를 각각 추가 구성하여,

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 호기성반응조→제1 침전지→제2 반응조→제2 호기성반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 혐기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(A) ;

하폐수처리공정은 유입원수→제2 반응조→제2 호기성반응조→제2 침전지→제1 반응조→제1 호기성반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 가동하고, 상기 제2 반응조는 혐기성조건으로 운영하는 단계(B)를 포함하는 단계로 구성되고,

상기 각 단계에서 상기 제1 침전지와 제2 침전지에서 침전된 활성슬러지를 각각 제1 반응조와 제2 반응조로 분리하여 반송하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 하폐수처리공정은 상기 단계(A)에서 단계(B)로 전환되는 중간단계로

유입원수→제2 반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제1 반응조 및 제1 침전지는 외부로부터 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(A-1)이 추가로 포함되고,

하폐수처리공정은 상기 단계(B)에서 단계(A)로 전환되는 중간 단계로

유입원수→제1 반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제2 반응조 및 제2 침전지는 외부로부터 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 운영하는 단계(B-1)이 추가로 포함하는 단계로 구성되고,

상기 (A-1), (B-1) 단계에서도 제1 침전지와 제2 침전지에서 침전된 활성슬러지는 각각 상기 제1 반응조와 상기 제2 반응조로 분리하여 반송하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 하폐수처리공정은 상기 단계(A)에서 단계(B)로 전환되는 중간단계로

유입원수→제2 반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제2 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제1 반응조 및 제1 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 가동되고, 상기 제1 침전지에도 공기를 공급하여 포기와 교반이 이루어지도록 운영하는 단계(A-1a)와

제2 반응조→제2 침전지→유출수의 과정을 거치고, 상기 제2 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제1 반응조 및 제1 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제1 반응조는 호기성조건으로 운영하고, 상기 제1 침전지는 본래의 침전기능을 수행하는 단계(A-1b)가 추가로 포함되고,

하폐수처리공정은 상기 단계(B)에서 단계(A)로 전환되는 중간단계로

유입원수→제1 반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치도록 유로를 조작하고, 상기 제1 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제2 반응조 및 제2 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제2 반응조는 호기성조건으로 가동되고, 상기 제2 침전지에도 공기를 공급하여 포기와 교반이 이루어지도록 운영하는 단계(B-1a)와

하폐수처리공정은 유입원수→제1 반응조→제1 침전지→유출수의 과정을 거치고, 상기 제1 반응조는 호기성조건을 유지하고, 상기 제2 반응조 및 제2 침전지는 외부로부터 유입원수와 처리수의 유출입이 발생되지 않는 무부하상태에서 상기 제2반응조는 호기성조건으로 운영하고, 상기 제1 침전지는 본래의 침전기능을 수행하는 단계(B-1b)가 추가로 포함하는 단계로 구성되고,

상기 각 단계에서도 제1 침전지와 제2 침전지에서 침전된 활성슬러지는 각각 상기 제1 반응조와 상기 제2 반응조로 분리하여 반송하는 것을 특징으로 하는 고도 처리방법.
제1항에 있어서, 최초침전지를 추가로 설치하여 유입원수를 상기 최초침전지를 경유하여 상기 제1 또는 제2 반응조로 유입하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 반응조와 제2 반응조가 혐기성조건으로 운영되는 동안에는 외부탄소원을 투입하는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제5항에 있어서, 상기 슬러지 반송유로에는 슬러지 탈질조가 설치되는 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제9항에 있어서, 상기 외부탄소원은 수거분뇨, 축분, 음식물쓰레기, 생슬러지, 식품가공 폐기물과 같은 유기성폐기물 또는 유기성폐기물의 탈리 여액인 것을 특징으로 하는 고도처리방법.
제9항에 있어서, 상기 외부탄소원은 수거분뇨, 축분, 음식물쓰레기, 생슬러지, 식품가공 폐기물과 같은 유기성폐기물을 유기산 발효시킨 발효 여액인 것을 특징으로 하는 고도처리방법.