KR100661625B1 - Denitration apparatus for the wastewater having the nitrogenous compound - Google Patents
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Abstract
본 발명은 질소화합물 폐수를 중화하는 중화조(10), 상기 중화조(10)에서 배출된 폐수와 유기물 폐수를 유입시켜, 호기 조건하에서 폐수에 포함되어 있는 유기물을 소비하여 미생물을 대수성장시킴과 아울러 폐수에 포함되어 있는 질소화합물을 질산화시키는 대수성장조(20), 상기 대수성장조(20)에서 질산화된 질소화합물을 탈질시키는 탈질조(30), 상기 탈질조(30)에서 배출된 폐수를 폭기시키는 폭기조(40), 상기 폭기조(40)에서 배출된 폐수를 침전 정화시키는 침전조(50), 및 상기 침전조(50)에서 침전된 슬러지를 유기산 발효시키고, 생성된 유기산을 상기 탈질조(30)에 공급하는 혐기성유기산발효조(70)를 포함하여 이루어지고, 상기 침전조(50)와 상기 대수성장조(20) 및 상기 폭기조(40) 사이에는 상기 침전조(50)로부터 배출되는 슬러지를 상기 대수성장조(20) 및 상기 폭기조(40)로 반송하는 슬러지반송라인(58)이 구비된 것을 특징으로 하는 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치를 제공한다. 또한, 질소화합물 폐수에 유기물 폐수를 혼합하고, 혼합된 폐수를 탈질 단계를 포함한 폐수 처리 단계를 거치도록 하되, 상기 폐수 처리 단계를 거쳐 생성된 슬러지를 혐기성 유기산 발효시켜 유기산을 생성하고 그 유기산을 상기 탈질 단계에 공급하여 탈질에 필요한 유기탄소원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 질소화합물 폐수의 총 질소 제거방법을 제공한다. The present invention introduces a neutralization tank (10) for neutralizing nitrogen compound wastewater, wastewater discharged from the neutralization tank (10), and organic wastewater, thereby consuming microorganisms by consuming organic matter contained in the wastewater under aerobic conditions. In addition, the logarithmic growth tank 20 for nitrifying the nitrogen compounds contained in the wastewater, the denitrification tank 30 for denitrifying the nitrified nitrogen compounds in the logarithmic growth tank 20, and the wastewater discharged from the denitrification tank 30. Aeration tank 40 to aeration, sedimentation tank 50 for precipitating and purifying the wastewater discharged from the aeration tank 40, and sludge precipitated in the sedimentation tank 50 organic acid fermentation, and the resulting organic acid is denitrification tank 30 It comprises an anaerobic organic acid fermentation tank (70) for supplying, and the sludge discharged from the settling tank (50) between the sedimentation tank (50), the logarithmic growth tank (20) and the aeration tank (40) the logarithmic growth tank 20 Provides an apparatus for removing total nitrogen in waste water nitrogen compound, it characterized in that the sludge return line 58 is returned to the aeration tank 40 is provided. In addition, the organic wastewater is mixed with the nitrogenous wastewater, and the mixed wastewater is subjected to a wastewater treatment step including a denitrification step, and the sludge produced through the wastewater treatment step is anaerobic organic acid fermentation to generate an organic acid and the organic acid is Provided is a total nitrogen removal method of the nitrogen compound waste water, characterized in that supplied to the denitrification step to use as an organic carbon source for denitrification.
Description
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a total nitrogen removal apparatus for nitrogen compound wastewater according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 중화조 15: pH 센서10: neutralization tank 15: pH sensor
17: 산/알칼리공급부 20: 대수성장조17: Acid / Alkali Supply Department 20: Log Growth Tank
22: 여과기 30: 탈질조22: filter 30: denitrification tank
35: 용존산소미터 37: 질산공급부35: dissolved oxygen meter 37: nitric acid supply unit
40: 폭기조 50: 침전조40: aeration tank 50: sedimentation tank
58: 슬러지반송라인 60: 슬러지농축조58: sludge conveying line 60: sludge concentration tank
67: 응집제공급부 68: 상등수반송라인67: coagulant supply unit 68: upper water conveying line
70: 혐기성유기산발효조 72: 파쇄기70: anaerobic organic acid fermentation tank 72: crusher
77: 당류공급부77: sugar supply
본 발명은 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치 및 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저비용 고효율로 총 질소 제거를 달성함과 아울러 저장 및 사용 관리가 안전한 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치 및 제거방법에 관한 것이다. The present invention relates to a total nitrogen removal device and a method for removing nitrogenous waste water, and more particularly, to achieve total nitrogen removal at low cost and high efficiency, and to remove and remove nitrogen nitrogen wastewater from a nitrogen compound wastewater. It is about.
환경부는 하천, 호소 등의 부영양화 및 녹조 발생 원인 물질인 총 질소 및 총 인에 대한 배출허용기준 적용대상지역을 전국으로 확대 적용하고 있고, 비료 제조업, 화학제품 제조업, 식·음료 제조업, 금속 가공업 등을 영위하는 대부분의 폐수 배출 업체로 하여금 개별 질소·인 처리시설 설치 운영을 의무화하고 있다. The Ministry of Environment is expanding the applicable area of the emission allowance standard for total nitrogen and total phosphorus, which is a source of eutrophication and green algae, such as rivers and lakes, to fertilizer manufacturing, chemical manufacturing, food and beverage manufacturing, metal processing, etc. Most wastewater dischargers operating in the country are mandatory to install and operate individual nitrogen and phosphorus treatment facilities.
그러나, 배출업체별로 처리시설을 설치하는데는 기술적 금전적으로 많은 문제가 있을 뿐만 아니라, 막대한 투자비와 운영비로 인하여 특히 중소(영세) 규모의 산업장에게는 매우 큰 부담이 되고 있는 실정이다. However, there are many technical and financial problems in installing treatment facilities for each emitter, and due to the enormous investment and operating costs, it is a very heavy burden especially for small and medium sized industrial plants.
비료 제조공정, 화학제품 제조공정, 금속 가공공정, 반도체 공정 등에서 배출되는 공정 폐수는 유기물 함량이 적거나 아예 없는 상태로 배출된다. 반면, 이들 공정에서는 세정용이나 식각용으로 다량의 질산이나 암모니아가 단독 또는 혼합물의 형태로 사용되고 폐수로 발생된다. Process wastewater discharged from fertilizer manufacturing, chemical manufacturing, metalworking and semiconductor processing is discharged with little or no organic content. On the other hand, in these processes, a large amount of nitric acid or ammonia is used alone or in a mixture for cleaning or etching and is generated as wastewater.
종래에, 이러한 질소화합물(질산, 암모니아 등)을 포함하는 질소화합물 공정 폐수는 수집 과정에서 생활오수와 혼합된 상태로 생활오수를 대상으로 하는 폐수 처리 공정으로 유입되어 처리되고 있다. Conventionally, a nitrogen compound process wastewater containing such nitrogen compounds (nitric acid, ammonia, etc.) is introduced into a wastewater treatment process for living sewage in a state of being mixed with domestic sewage during the collection process and is treated.
즉, 혐기성 상태에서 활성 슬러지와 유입수를 직접 혼합하여, 유입수의 용존 유기물을 탈질에 필요한 탄소공급원으로 사용하여 총 질소를 제거하는 것이다. In other words, the activated sludge and influent are directly mixed in the anaerobic state, and dissolved nitrogen in the influent is used as a carbon source for denitrification to remove total nitrogen.
그러나, 이러한 방법은 생활오수에 함유된 낮은 농도의 암모니아나 단백질로부터 발생되는 암모니아성 질소나 질산성 질소를 탈질하는데 사용되는 방법으로, 질산이나 암모니아가 다량 사용되는 비료 제조공정, 화학제품 제조공정, 금속 가공공정, 반도체 공정 등에서 배출되는 공정 폐수의 총 질소를 탈질 처리하기에는 탄소공급원이 턱없이 부족하다. However, this method is used to denitrify ammonia nitrogen or nitrate nitrogen generated from low concentrations of ammonia or protein contained in domestic wastewater, and fertilizer manufacturing process, chemical manufacturing process, There is an inadequate supply of carbon sources for the denitrification of total nitrogen in process wastewaters from metal processing and semiconductor processes.
따라서, 종래에는 해결 방안으로 주로 메탄올 등 분해가 용이한 알코올류를 유기탄소원으로 첨가하여 총 질소를 제거하고 있다. Therefore, conventionally, as a solution, alcohols that are easily decomposed, such as methanol, are added as an organic carbon source to remove total nitrogen.
그러나, 여기에서 공급되는 메탄올이나 초산은 유독물 관리법상 규제 대상 물질로 인·허가 대상이며, 유독성과 화재 등 안전사고의 위험성을 내포하고 있어 저장 및 사용 관리상 문제점을 가지고 있다. 또한, 메탄올이나 초산 비용으로 인하여 운전 비용 상승의 문제점을 가진다. However, methanol and acetic acid supplied here are regulated under the Toxic Substances Control Act, and are subject to licensing and permitting risks of safety accidents such as toxicity and fire. In addition, there is a problem of an increase in operating costs due to methanol or acetic acid costs.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 유기물 사용량이 적거나 없고 반면 암모니아와 질산 사용량은 많은 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치에 있어서, 환경적, 경제적, 시간적 측면에서 막대한 문제점을 수반하는 종래의 방법을 탈피하여, 저렴한 비용으로 총 질소 제거 효율을 극대화할 수 있는 총 질소 제거장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is low or no use of organic matter, while ammonia and nitric acid use is enormous in terms of environmental, economic and time in the total nitrogen removal device of a large amount of nitrogen compounds wastewater. It is an object of the present invention to provide a total nitrogen removal apparatus and method capable of maximizing the total nitrogen removal efficiency at a low cost by avoiding the conventional method accompanying the problem.
또한, 본 발명은 유독성과 화재 등 안전 사고의 위험성을 제거함으로써 운영 및 관리의 용이성을 제고하고, 유독물관계법, 소방관계법 등 각종 규제 법령의 제한 없이 설치 및 운전이 가능한 총 질소 제거장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. In addition, the present invention improves the ease of operation and management by removing the risk of safety accidents, such as toxic and fire, and provides a total nitrogen removal device and method that can be installed and operated without limitation of various regulatory laws, such as the toxic substances law, firefighting law. The purpose is to.
또한, 본 발명은 생활오수의 폐 슬러지 발생량을 최소화할 수 있는 총 질소 제거장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. It is also an object of the present invention to provide a total nitrogen removal apparatus and method capable of minimizing the amount of waste sludge generated from domestic wastewater.
또한, 본 발명은 폐 슬러지로 인한 2차 오염을 방지하여 악취 발생을 최소화하고 위생적인 처리 환경을 제공할 수 있는 총 질소 제거장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다. It is also an object of the present invention to provide a total nitrogen removal apparatus and method capable of preventing secondary pollution due to waste sludge, minimizing odor generation and providing a sanitary treatment environment.
또한, 본 발명은 부지 면적의 절감을 달성할 수 있는 총 질소 제거장치 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
It is also an object of the present invention to provide a total nitrogen removal apparatus and method capable of achieving a reduction in site area.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 질소화합물을 포함하는 질소화합물 폐수를 중화하는 중화조, 상기 중화조에서 배출된 폐수와 유기물을 포함하는 유기물 폐수를 유입시켜, 호기 조건하에서 폐수에 포함되어 있는 유기물을 소비하여 미생물을 대수성장시킴과 아울러 폐수에 포함되어 있는 질소화합물을 질산화시키는 대수성장조, 상기 대수성장조에서 질산화된 질소화합물을 탈질시키는 탈질조, 상기 탈질조에서 배출된 폐수를 폭기시키는 폭기조, 상기 폭기조에서 배출된 폐수를 침 전 정화시키는 침전조, 및 상기 침전조에서 침전된 슬러지를 유기산 발효시키고, 생성된 유기산을 상기 탈질조에 공급하는 혐기성유기산발효조를 포함하여 이루어지고, 상기 침전조와 상기 대수성장조 및 상기 폭기조 사이에는 상기 침전조로부터 배출되는 슬러지를 상기 대수성장조 및 상기 폭기조로 반송하는 슬러지반송라인이 구비된 것을 특징으로 하는 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention includes a neutralization tank for neutralizing the nitrogen compound wastewater containing nitrogen compounds, the organic wastewater containing the wastewater discharged from the neutralization tank and organic matter is included in the wastewater under aerobic conditions A logarithmic growth tank that grows microorganisms by consuming organic matter and nitrifies nitrogen compounds contained in wastewater, a denitrification tank that denitrates nitrified nitrogen compounds from the logarithmic growth tank, and aeration of wastewater discharged from the denitrification tank And an anaerobic organic acid fermentation tank for fermenting sludge precipitated in the sedimentation tank, organic acid fermentation, and supplying the generated organic acid to the denitrification tank. Between the log growth tank and the aeration tank is discharged from the settling tank Logarithmic growth above the sludge tank, and provides an apparatus for removing total nitrogen in waste water, characterized in that the nitrogen-containing compound having a sludge return line for returning to the aeration tank.
본 발명은, 질산/암모니아 공정 폐수의 총 질소를 제거하기 위하여, 생활오수 또는 분뇨와 같은 유기물 폐수로부터 발생된 슬러지, 포도당, 음식물 쓰레기, 기타 유기물을 혐기성 유기산 발효시켜 유기산을 얻고 이를 유기탄소원으로 사용하여 공정 폐수의 탈질 처리를 수행하는 것이다. The present invention, anaerobic organic acid fermentation of sludge, glucose, food waste, and other organics generated from organic wastewater such as domestic sewage or manure to remove the total nitrogen of the nitric acid / ammonia process wastewater to obtain the organic acid and use it as an organic carbon source To denitrify the process wastewater.
바람직하게는, 상기 중화조는 pH 센서 및 산/알칼리공급부를 구비하고, 상기 pH센서는 상기 중화조 내의 폐수의 pH를 측정하고, 상기 산/알칼리공급부는 상기 pH센서에 의하여 측정된 상기 중화조 내의 폐수의 pH에 따라 산 또는 알칼리를 상기 중화조로 공급한다. Preferably, the neutralization tank has a pH sensor and an acid / alkali supply, the pH sensor measures the pH of the wastewater in the neutralization tank, and the acid / alkali supply is in the neutralization tank measured by the pH sensor. Acid or alkali is fed to the neutralization tank depending on the pH of the wastewater.
바람직하게는, 여과기 및 파쇄기를 추가적으로 구비하고, 상기 여과기는, 상기 대수성장조로 유입되기에 앞서 상기 유기물 폐수를 여과시켜 여과수만 상기 대수성장조로 유입되도록 하고, 상기 파쇄기는, 유기성 고형물과 상기 유기물 폐수의 여과찌꺼기를 파쇄한 후 상기 혐기성유기산발효조로 이송한다. Preferably, the apparatus further includes a filter and a crusher, wherein the filter is configured to filter the organic wastewater prior to flowing into the logarithmic growth tank so that only filtered water is introduced into the logarithmic growth tank, and the crusher is organic solids and the organic wastewater. After crushing the filter residue of the anaerobic organic acid fermentation tank is transferred.
바람직하게는, 상기 침전조는, 상기 슬러지반송라인을 통하여, 침전된 슬러지의 10 ~ 20%를 상기 대수성장조에 반송하고, 침전된 슬러지의 20 ~ 30%를 상기 폭기조에 반송한다. Preferably, the settling tank conveys 10 to 20% of the sludge precipitated to the logarithmic growth tank through the sludge conveying line, and 20 to 30% of the precipitated sludge to the aeration tank.
바람직하게는, 상기 침전조로 경사판 침전조를 단독으로 사용하거나, 유입부에 경사판 침전조를 유출부에 침지형 막 분리장치를 병행하여 사용한다. Preferably, the inclined plate settling tank is used alone as the settling tank, or the inclined plate settling tank is used in parallel with the immersion type membrane separation device at the outlet.
바람직하게는, 상기 침전조와 상기 혐기성유기산발효조 사이에 슬러지농축조를 구비하고, 상기 슬러지농축조와 상기 침전조 사이에는 상기 슬러지농축조의 상등수를 상기 침전조로 반송하는 상등수반송라인이 구비되고, 상기 상등수반송라인에는 응집제공급부가 구비되고, 상기 응집제공급부는 반송되는 상등수에 응집제를 공급하여 응집시키고, 상기 침전조는 이를 침전시킨다. Preferably, a sludge concentration tank is provided between the sedimentation tank and the anaerobic organic acid fermentation tank, and between the sludge concentration tank and the sedimentation tank is provided with a supernatant water conveying line for conveying the supernatant water of the sludge concentration tank to the sedimentation tank. A coagulant supply unit is provided, and the coagulant supply unit agglomerates by supplying a coagulant to the returned supernatant water, and the precipitation tank precipitates it.
바람직하게는, 상기 혐기성유기산발효조 측으로 이송되는 슬러지 중, 일부는 탈수 처리후 폐기되고 나머지만 상기 혐기성유기산발효조로 유입되도록 구성된다. Preferably, of the sludge conveyed to the anaerobic organic acid fermentation tank side, part of the sludge is disposed after dehydration treatment, and the rest is configured to flow into the anaerobic organic acid fermentation tank.
바람직하게는, 상기 혐기성유기산발효조는 체류시간 3 ~ 7일, pH 3.5 ~ 4.5, 온도 10 ~ 35℃ 및 휘발성 유기산의 농도 2,000mg/ℓ 이상으로 운영된다. Preferably, the anaerobic organic acid fermentation tank is operated at a residence time of 3-7 days, pH 3.5-4.5, temperature 10-35 ° C. and a concentration of volatile organic acid of 2,000 mg / l or more.
바람직하게는, 상기 탈질조는 용존산소미터와, 질산공급부를 구비하고, 상기 혐기성유기산발효조는 당류공급부를 구비하고, 상기 용존산소미터는 상기 탈질조 내의 폐수의 용존산소를 측정하고, 상기 용존산소미터에 의하여 측정된 상기 탈질조 내의 용존산소 양이 설정값 미만이면 상기 질산공급부는 상기 탈질조에 질산을 공급하고, 상기 탈질조 내의 용존산소 양이 설정값을 초과하면 상기 당류공급부는 상기 혐기성유기산발효조에 당류를 공급한다. Preferably, the denitrification tank has a dissolved oxygen meter and a nitric acid supply unit, the anaerobic organic acid fermentation tank has a sugar supply unit, and the dissolved oxygen meter measures the dissolved oxygen of the waste water in the denitrification tank, and the dissolved oxygen meter The nitric acid supply unit supplies nitric acid to the denitrification tank when the amount of dissolved oxygen in the denitrification tank is less than the set value, and the saccharide supply unit is supplied to the anaerobic organic acid fermentation tank when the amount of dissolved oxygen in the denitrification tank exceeds the set value. Feed the sugars.
또한, 본 발명은 질소화합물을 포함하는 질소화합물 폐수의 총 질소를 제거하는 방법으로서, 상기 질소화합물 폐수에 유기물을 포함하는 유기물 폐수를 혼합하고, 혼합된 폐수를 탈질 단계를 포함한 폐수 처리 단계를 거치도록 하되, 상기 폐수 처리 단계를 거쳐 생성된 슬러지를 혐기성 유기산 발효시켜 유기산을 생성하고 그 유기산을 상기 탈질 단계에 공급하여 탈질에 필요한 유기탄소원으로 이용하는 것을 특징으로 하는 질소화합물 폐수의 총 질소 제거방법을 제공한다. In addition, the present invention is a method for removing the total nitrogen of the nitrogen compound wastewater containing nitrogen compounds, mixing the organic wastewater containing organic matter with the nitrogen compound wastewater, and the wastewater treatment step including the denitrification step Anaerobic organic acid fermentation of sludge produced through the wastewater treatment step to produce an organic acid and supplying the organic acid to the denitrification step to use as an organic carbon source for denitrification, the total nitrogen removal method of the nitrogen compound wastewater to provide.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view schematically showing a total nitrogen removal apparatus of nitrogen compound wastewater according to a preferred embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 도1의 총 질소 제거장치는 중화조(10), 대수성장조(20), 탈질조(30), 폭기조(40), 침전조(50), 슬러지농축조(60) 및 혐기성유기산발효조(70)를 포함하여 이루어진다. As shown, the total nitrogen removal device of Figure 1 is neutralized tank 10,
중화조(10)Chinese tank (10)
공정에서 배출되는 질소화합물 폐수를 다른 성분의 폐수와 분리하여 공정 폐수 집수조(미도시)로 유입된다. 유기성 공정 폐수가 존재하는 경우, 유기성 공정 폐수도 함께 집수조로 유입되도록 한다. Nitrogen wastewater discharged from the process is separated from the wastewater of other components and flows into the process wastewater collection tank (not shown). If organic process wastewater is present, the organic process wastewater is also introduced into the sump.
분리 집수된 공정 폐수는 펌프(11)에 의해 일정 유량으로 질소화합물 중화조(10)에 공급된다. 중화조(10)는 질소화합물 폐수를 중화하는 기능을 수행한다. The separated and collected process wastewater is supplied to the nitrogen compound neutralization tank 10 at a constant flow rate by the pump 11. The neutralization tank 10 performs a function of neutralizing nitrogen compound wastewater.
질소화합물 중화조(10)는 교반기(13), pH 센서(15) 및 산/알칼리공급부(17)를 구비한다. pH 센서(15)는 중화조(10) 내의 폐수의 pH를 측정하는 기능을 수행한다. 산/알칼리공급부(17)는 중화조(10) 내의 폐수의 pH에 따라 산 또는 알칼리를 중화조(10)로 공급하여 폐수를 중화시키는 기능을 수행한다. The nitrogen compound neutralization tank 10 includes a
대수성장조(20)Algebraic Growth Tank (20)
질소화합물 중화조(10)로부터 이송되어온 폐수와 함께 유기물 폐수(유기물을 포함하는 폐수, 예컨대 생활오수, 분뇨 등)를 스크린 여과기(22)로 여과한 여과수가 대수성장조(20)에 유입된다. 또한, 슬러지반송라인(58)을 통하여 침전조(50)로부터 반송되어온 활성 슬러지가 대수성장조(20)에 유입된다. The filtered water obtained by filtering the organic wastewater (wastewater containing organic matter, such as domestic wastewater, manure, etc.) with the
대수성장조(20)는, 호기 조건하에서 폐수에 포함되어 있는 유기물을 소비하여 미생물을 대수성장시킴과 아울러 폐수에 포함되어 있는 질소화합물을 질산화시킨다. The
침전조(50)로부터 반송되어온 활성 슬러지에 포함된 호기성 미생물과 질산균은 활성 대수성장조(20)에서 중요한 미생물로 작용하게 된다.Aerobic microorganisms and nitrates contained in the activated sludge returned from the
종속영양계 박테리아(HeterotropHic bacteria)는 에너지와 세포합성을 위한 탄소공급원으로 유기물을 이용하고 독립영양세균(autotrophic bacteria)은 탄소를 얻기 위해 무기탄소를 이용하고 에너지를 얻기 위해 무기물을 산화시킨다. HeterotropHic bacteria use organic matter as a carbon source for energy and cell synthesis, while autotrophic bacteria use inorganic carbon to obtain carbon and oxidize minerals to obtain energy.
유기물 폐수 및 공정 폐수에 포함된 고분자 유기물이 침전조(50)에서 반송된 호기성 미생물에 의해 저분자의 가용성 유기물로 분해된다. The organic wastewater and the polymer organic matter contained in the process wastewater are decomposed into low molecular soluble organic matter by the aerobic microorganisms returned from the settling
침전조(50)로부터 반송된 활성 슬러지에 포함된 미생물은, 가용성 유기물을 유기탄소원으로 사용하여, 급성장 한다. The microorganisms contained in the activated sludge returned from the settling
미생물에 비하여 유기물량이 충분할 때는 미생물은 대수성장기에 있으며, 이때는 세균류, 진균류와 자유 유영형 원생동물이 우세하다. 이들 미생물은 에너지 수준(energy level)이 높아 활발히 용해성 유기물을 흡수하여 세포를 증식하며 상호 분산하여 응집하지 않는다. 따라서 전혀 침전성이 없거나 있어도 아주 약한 상태이다.When the amount of organic matter is sufficient compared to microorganisms, microorganisms are in logarithmic growth phase, and bacteria, fungi and free-staying protozoa dominate. These microorganisms have high energy levels, which actively absorb soluble organics to proliferate cells and do not disperse and aggregate. Therefore, it is very weak even if there is no precipitation at all.
대수성장조에서는, 유기물 폐수 중에 포함된 단백질이 가수분해되어 아미노산을 거쳐 암모니아성 질소(NH3-N)로 해리되고, 질산화 미생물에 의해 아질산성 질소(NO2-N), 질산성 질소(NO3-N)로 산화된다.In logarithmic growth tanks, proteins contained in organic wastewater are hydrolyzed and dissociated into ammonia nitrogen (NH 3 -N) via amino acids, and nitrite nitrogen (NO 2 -N) and nitrate nitrogen (NO 3 -N).
질소화합물 공정 폐수 중의 암모니아가 질산화 미생물(Nitrosomonas, Nitrosococcus)에 의해 아질산성 질소(NO2-N)로 되고 또 다른 질산화 미생물(nitrobacter Nitrocystis)에 의해 질산성 질소(NO3-N)로 산화된다. 암모니아를 아질산으로, 아질산을 질산으로 각각 산화시키는 질산균은 활발하게 활동을 하며 탈 질소균은 활동이 둔화된다.Nitrogen Process The ammonia in the wastewater is nitrite nitrogen (NO 2 -N) by nitrate microorganisms (Nitrosomonas, Nitrosococcus) and oxidized to nitrate nitrogen (NO 3 -N) by another nitrobacter Nitrocystis. Nitric acid bacteria, which oxidize ammonia to nitrite and nitrite to nitric acid, respectively, are actively active, and denitrogen bacteria are slowed.
활성 대수성장조(20)는 송풍용 브로워 공기를 수중에 폭기 시키는 산기관 또는 폭기기계(26)를 구비한다. 대수성장조(20) 내의 폐수는 산기관이나 폭기기계(26)에 의해 혼합되어지며 약 10 ~ 12시간 체류된다.The active
활성 대수성장조(20)의 폐수는 펌프(21)에 의하여 24시간 균일하게 일정량이 고농도 탈질조(30)로 이송된다. The wastewater of the active
탈질조(30)Denitrification tank (30)
고농도 탈질조(30)에서는 활성 대수성장조(20)로부터 이송되어온 폐수와 혐 기성유기산발효조(70)에서 생성된 유기산이 혼합된다. 고농도 탈질조(30)는, 활성 대수성장단계를 거쳐 유기물 폐수 중의 유기물이 빈영양상태로 유입됨으로써, 혐기성유기산발효조(70)에서 생성된 유기산을 유기탄소원으로 소비한다. In the high concentration denitrification tank 30, the wastewater transferred from the active
밀폐된 고농도 탈질조(30)에서 통성 혐기성 세균군이 질산성 질소 또는 아질산성 질소 속에 있는 산소를 호흡하여 소비함으로써 질산성 질소를 질소가스로 전환함과 동시에 세포조직을 형성하기 위하여 유기물을 소비시킨다.In an enclosed high concentration denitrification tank 30, the anaerobic anaerobic bacteria group breathes and consumes oxygen in nitrate nitrogen or nitrite nitrogen to convert nitrate nitrogen into nitrogen gas and at the same time consumes organic matter to form cellular tissues. .
탈질조(30)는 공기와 빚을 완전히 차단한 밀폐상태에서 폐수가 24시간 체류 할 수 있도록 설계된다. 고농도 탈질조(30)는 침전을 방지하는 교반기(33) 또는 수중믹셔, 질산공급부(37), 용존산소미터(35)를 구비한다. The denitrification tank 30 is designed to allow the wastewater to stay in a closed state for 24 hours in a sealed state that completely blocks air and debt. The high concentration denitrification tank 30 is provided with a
활성 대수성장조(20)로부터 이송되어온 폐수와 혐기성유기산발효조(70)에서 생성된 유기산을 교반기(33) 또는 수중믹셔로 교반하여 용존 산소 농도를 빨리 감소시킨다.The wastewater transferred from the active
탈질 효율을 일정하게 유지하기 위해서 혐기성유기산발효조(70)에서 생성된 유기산을 일정하게 공급하는 것이 중요하며, 이를 위하여 혐기성유기산발효조(70)에 농축 슬러지를 24시간 일정하게 공급할 필요가 있다. In order to maintain a constant denitrification efficiency, it is important to constantly supply the organic acid generated in the anaerobic
질소화합물 공정 폐수의 발생 공정의 가동 정지로 인한 질소화합물이 부족한 경우와 유기물의 농도가 높을 때 혐기성 상태로 전환되면서 악취가 발생하기 때문에 이를 방지키 위해 질산공급부(37)를 갖추고 용존산소 농도를 항상 일정하게 유지한다. Nitrogen process wastewater generation When the nitrogen compound is insufficient due to the shutdown of the process and the concentration of organic matter is high, the organic matter is converted to anaerobic state and odor is generated. Therefore, the nitric
고농도 탈질조(30)에 설치된 용존산소미터(35)에 의하여 측정된 용존산소 양 이 설정 값 미만이 되면 질산공급부는 질산을 탈질조(30)에 공급하고, 용존산소 양이 설정값을 초과하게 되면, 혐기성유기산발효조(70)에 설치된 당류공급부는 포도당, 과당, 맥아당 등의 당류를 혐기성유기산발효조(70)에 공급한다. When the dissolved oxygen amount measured by the dissolved
질산성 질소 또는 아질산성 질소가 수소 수용체로 이용됨으로써 공기와 빚을 완전히 차단한 밀폐된 고농도 탈질조(30)에서 통성 혐기성 세균군 반응에 의해 질산성 질소가 질소가스로 전환되어 대기 중으로 방출된다. As nitrate nitrogen or nitrite nitrogen is used as a hydrogen acceptor, the nitrate nitrogen is converted into nitrogen gas and released into the atmosphere by the anaerobic anaerobic bacterial reaction in a closed high concentration denitrification tank 30 which completely blocks air and debt.
탈질균은 종속영양균이므로 에너지원인 전자공여체로서 그리고 세포 물질 합성을 위한 탄소원으로서 용존 유기물질을 필요로 한다. 반도체 및 도금, 철강, 화학 공정의 폐수는, 총 질소 농도는 큰 반면 일반적으로 유기물의 농도는 부족하기 때문에, 유기탄소원으로 메탄올을 공급하고 있다. 공급되는 메탄올량은 질산성 질소량의 2.47 곱, 아질산성 질소량의 1.53 곱, 용존산소량의 0.87 곱을 더한 것으로 산정하고 있다. Denitrifying bacteria are heterotrophs and require dissolved organic materials as electron donors as energy sources and as carbon sources for the synthesis of cellular materials. Wastewater from semiconductor, plating, steel, and chemical processes supplies methanol as an organic carbon source because of the high total nitrogen concentrations and generally the lack of organics. The amount of methanol supplied is calculated by adding 2.47 products of nitrate nitrogen, 1.53 products of nitrous nitrogen and 0.87 products of dissolved oxygen.
그러나 본 발명에서는 메탄올을 사용하지 않고 생활오수 등과 같은 유기물 폐수로부터 발생된 슬러지를 혐기성 유기산 발효시켜 유기산을 얻고 이를 탈질 시 필요한 유기탄소원으로 공급함으로써 메탄올이나 초산 사용 시 야기되는 유독물 관리법, 소방법 등 관계법의 제약 없이 저렴한 비용으로 총 질소를 제거할 수 있게 된다. However, in the present invention, by using the anaerobic organic acid fermentation sludge generated from organic wastewater such as domestic wastewater without using methanol to obtain the organic acid and supplying it to the organic carbon source required for denitrification, the toxic substances management method, fire method, etc. Total nitrogen can be removed at low cost without restriction.
또한 유기물 폐수로부터 발생된 슬러지가 부족한 부득이한 경우에도 탈질조(30)에 메탄올을 공급하지 않고 혐기성유기산발효조(70)에 당류를 공급하여 유기산을 생성시키고, 탈질시 이를 유기탄소원으로 사용한다. In addition, even when the sludge generated from the organic wastewater is inadequate, an organic acid is produced by supplying a saccharide to the anaerobic organic
당류를 직접 고농도 탈질조(30)에 투입하게 되면 당류 분자에 포함된 산소에 의해 고농도 탈질조(30)의 용존산소의 양이 증가되어 탈질 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위함이다.When the saccharide is directly added to the high concentration denitrification tank 30, the amount of dissolved oxygen in the high concentration denitrification tank 30 is increased by oxygen included in the sugar molecules, thereby preventing the denitrification efficiency from dropping.
바람직하게는, 탈질조(30) 내의 폐수의 혼합액 부유 고형물(MLSS) 농도를 5000mg/ℓ 이상으로 유지하고, 용존산소 농도를 0.1mg/ℓ이하로 유지시킨다.Preferably, the concentration of mixed liquid suspended solids (MLSS) of the wastewater in the denitrification tank 30 is maintained at 5000 mg / l or more, and the dissolved oxygen concentration is maintained at 0.1 mg / l or less.
고농도 탈질조(30)에서 배출되는 폐수는 섬유질이나 분해가 어려운 유기물질을 포함하고 미생물의 영양공급원으로서 필요한 용존 유기물과 용존산소가 적은 상태로 활성 폭기조(40)에 자연 유하로 이송된다.The wastewater discharged from the high concentration denitrification tank 30 contains organic substances that are difficult to degrade, and are transported naturally to the
폭기조(40)Aeration tank (40)
폭기조(40)에서는 미생물의 수량이 많고 영양물질이 적은 빈 영양상태가 됨으로써 미생물이 감소 성장기로 전환된다. In the
세포가 감소성장기를 거쳐 내생성장기로 진행된 슬러지는 흡착력이 강하여 단시간에 하수중의 부유성 물질, 콜로이드상 물질 및 용해성 물질을 흡착하고 산화하는 능력이 크며, 또 침전성도 양호하다. 이와 같은 슬러지를 활성 슬러지 (activated sludge)라 한다. 활성 슬러지(activated sludge)의 미생물에는 유기물질을 산화·환원시켜 생존하는 데 필요한 기본에너지를 획득하는 종속영양세균과 무기물을 산화시켜 에너지를 얻는 독립영양세균이 공존한다. The sludge which has progressed to the endogenous growth phase of the cells through the reduced growth phase has a strong adsorption power, and has a great ability to adsorb and oxidize suspended matter, colloidal material and soluble materials in sewage in a short time, and also has good precipitation property. Such sludge is called activated sludge. Microorganisms in activated sludge coexist with heterotrophic bacteria that oxidize and reduce organic substances to obtain basic energy for survival and independent nutrient bacteria that oxidize and obtain inorganic energy.
폭기조(40)에서는, 세균류, 섬모충류, 편모충류, 선충류, 윤충류 등 고착성 생물이 우세한데 이들 미생물의 에너지 수준은 상당히 저하되어 서로 접촉하면 응 집하고 상당히 점착성을 띤다.In the
종속 영양계 박테리아와 기타 미생물, 용존 미립자 등이 계면현상에 의하여 서로 모여서 활성 슬러지 플록을 형성하는데, 활성 슬러지 플록의 고액계면에는 용존 유기물, 유기질 콜로이드 및 현탁 입자 등이 흡착된다. 이때 플록과 폐수와의 계면이 클수록, 계면을 사이에 두고 유기물 농도차가 클수록 효율이 커진다.Heterotrophic bacteria and other microorganisms, dissolved particulates, etc. gather together to form activated sludge flocs, and dissolved organics, organic colloids and suspended particles are adsorbed on the solid-liquid interface of the activated sludge flocs. At this time, the larger the interface between the floc and the wastewater, and the larger the difference in organic concentration between the interfaces, the greater the efficiency.
플록 표면에 흡착된 유기물은 효소에 의해 분해된 후 일부는 세포로 합성되며 남은 부분은 산화된 무기물 형태로 다시 수중에 배출된다. 이러한 물질대사의 연속 때문에 점막 또는 플록과 폐수간의 계면에는 일정의 접촉반응이 유지된다. Organics adsorbed on the surface of the floc are degraded by enzymes, some of which are synthesized into cells, and the remainder is released back into the water in the form of oxidized minerals. Because of this continuation of metabolism, a constant contact reaction is maintained at the interface between the mucosa or floc and the wastewater.
활성 슬러지의 플록의 흡착력은 매우 강해서 20분 ~ 1 시간 정도면 평형상태를 유지한다. 활성 슬러지의 플록에 흡착된 유기물질은 호기성 미생물의 이화작용과 동화작용으로 새로운 세포를 합성한다. The adsorption force of the floc of activated sludge is very strong and is in equilibrium in 20 minutes to 1 hour. Organics adsorbed on the flocs of activated sludge synthesize new cells by catabolism and assimilation of aerobic microorganisms.
활성 폭기조(40)는 산기관이나 폭기기계(46)와 용존산소미터(45)를 구비한다. The
폭기조(40)는 약 3 ~ 5시간 정도의 체류시간을 가지는 개방조로 설계된다. The
폭기조(40) 운영에는 유기물과 미생물량의 비(F/M), 영양성분, 독성물질 등에 대한 조건이 유지되어야 하며, 바람직하게는 유기물: 질소: 인 비가 100 : 5 : 1, 용존 고형물 농도가 5000mg/ℓ이상, 용존산소 양이 0.5 ppm 이상, pH가 6 ~ 8, 온도가 15 ~ 35℃로 운영된다. The operation of the
침전조(50)Sedimentation Tank (50)
활성 폭기조(40)에서 생성된 활성 슬러지 플록은 침전조(50)로 이송되고, 침전조(50)에서는 물보다 비중이 큰 부유물질 즉 침전성 고형물을 중력에 의해 갈아 앉혀 제거한다. The activated sludge floc generated in the
종래에는, 일반적인 침전조와 경사판 침전조를 사용하였으며, 상등수는 화학적 처리공정이나 고도처리 공정을 거쳐 핀플록을 제거하고 살균처리 후 방류하고, 침전된 활성 슬러지는 활성 폭기조(40)로 20 ~ 30%를 반송시키고 남은 잉여 슬러지 70 ~ 80%는 탈수 후 폐기시켰다. Conventionally, a general sedimentation tank and an inclined plate sedimentation tank are used, and the supernatant is discharged after removing the pin floc through a chemical treatment process or an advanced treatment process and disinfecting, and the precipitated activated sludge is 20 to 30% as an
본 발명에서는 바람직하게는 경사판 침전조를 단독으로 사용하거나 유입부에 경사판 침전조를 유출부에 침지형 막 분리장치를 병행하여 사용한다. 또한 펌프(51)에 의하여 침전된 활성 슬러지의 약 10 ~ 20%는 활성 대수성장조(20)에, 20 ~ 30%는 활성 폭기조(40)에 반송하고 남은 잉여 슬러지는 슬러지농축조(60)로 이송한다. In the present invention, preferably, the inclined plate settling tank is used alone, or the inclined plate settling tank is used in parallel with the immersion type membrane separator. In addition, about 10 to 20% of the activated sludge precipitated by the
슬러지농축조(60)Sludge Concentration (60)
슬러지농축조(60)는 침전된 슬러지를 농축시키고, 농축 슬러지를 펌프(61)에 의하여 일정 유량으로 혐기성유기산발효조(70)로 이송한다. The
슬러지농축조(60)의 상등수는 상등수반송라인(68)을 통해 침전조(50)로 반송된다. The supernatant of the
상등수반송라인(68)에는 응집제공급부(67)가 구비된다. 슬러지농축조(60)의 상등수에는 유기물이 산화되어 무기화된 상태로 부상한 핀플록이 존재하는데, 응집제공급부(67)는 이러한 핀플록에 응집제를 공급하여 라인믹서(69)에 의하여 응집시킨다. 응집된 핀플록은 침전조(50)로 반송되어 침전된다. The
슬러지농축조(60)는 농축 슬러지의 일정량을 균일하게 이송하는 농축슬러지 이송펌프(61)를 구비하여, 혐기성유기산발효조(70)로 이송함으로써 유기산 생성을 일정하게 하고 또한 생성된 유기산을 일정하게 고농도 탈질조(30)로 보내지도록 한다.The
대수성장조(20)에 유입되는 유기물 폐수로 생활오수가 사용된 경우 슬러지농축조(60)의 슬러지는 고형물 농도 2 ∼ 5%(고형물 중 유기물 60 ∼ 80%)의 상태로 혐기성유기산발효조(70)에 투입된다. 대수성장조(20)에 유입되는 유기물 폐수로 분뇨가 사용된 경우에는 고형물 농도 2.5 ∼ 3.5%(BOD 10,000∼14,000 ppm)의 상태로 혐기성유기산발효조(70)에 투입된다. When living sewage is used as organic wastewater flowing into the
침전조(50)로부터 배출되는 잉여 슬러지는 슬러지농축조(60)로 이송되어 농축 과정을 거쳐 슬러지 농도를 높인 상태로 다시 혐기성유기산발효조(70)로 이송되어 유기산 생성에 사용됨으로써 종래의 활성 슬러지법에 비하여 슬러지 발생율이 30 ~ 40%로 감소된다.Excess sludge discharged from the settling
무기성 슬러지의 농도를 조절하기 위하여, 농축된 슬러지의 일부를 탈수 후 폐기 처리한다. 무기성 슬러지는 대수성장조(20)와 폭기조(40) 내에서 독립영양세균(autotropHic bacteria)이 탄소를 얻기 위해 무기탄소를 이용하고 에너지를 얻기 위해 무기물을 산화하는 과정에서 생성된다. In order to control the concentration of inorganic sludge, a portion of the concentrated sludge is dewatered and then disposed of. Inorganic sludge is produced in the process of autotrophic bacteria in the
혐기성유기산발효조(70)Anaerobic Organic Acid Fermentation Tank (70)
슬러지농축조(60)에서 농축된 슬러지는 혐기성유기산발효조(70)로 이송된다. 또한, 스크린 여과기(22)에 의하여 여과된 찌꺼기, 음식물 쓰레기와 같은 유기성 고형물 등 수거 가능한 유기물을 수거하여 파쇄기(72)로 파쇄한 후, 혐기성유기산발효조(70)로 유입시킨다. The sludge concentrated in the
혐기성유기산발효조(70)는, 이러한 슬러지, 음식물 쓰레기 기타 유기물을 유기산 발효시키고, 생성된 유기산을 탈질조(30)에 공급하는 기능을 수행한다. The anaerobic organic
혐기성유기산발효조(70)에서는, 혐기성 상태에서 미생물 세포 및 복합고분자의 형태로 유입된 고분자 물질이 유기산균 등 미생물이 방출하는 외분비효소(Extracellular enzyme)에 의해 가용성 유기물로 분해되어 저분자 형태나 단순한 구조의 물질로 변환되는 가수분해(Hydrolysis) 단계와 유기산균에 의하여 가수분해된 저분자 물질로부터 유기산을 생성시키는 유기산 생성 단계가 수행된다. In the anaerobic organic acid fermentation tank (70), the polymer material introduced in the form of microbial cells and complex polymers in the anaerobic state is decomposed into soluble organic substances by extracellular enzymes released by microorganisms such as organic acid bacteria, so that the low molecular form or simple structure A hydrolysis step of converting to a material and an organic acid generating step of generating an organic acid from a low molecular weight material hydrolyzed by organic acid bacteria are performed.
혐기성 상태에서 탄수화물, 지방, 단백질 등의 불용성 유기물, 미생물 각질 등을 미생물이 방출하는 외분비효소(Extracellular enzyme)에 의해 연쇄적으로 가용성 유기물인 포도당이나 기타 단당류로 가수분해한다. 가수분해 단계에서는, 여러 미생물로부터 각각 분비되는 효소에 의하여 연쇄적 반응이 일어난다. In the anaerobic state, insoluble organic substances such as carbohydrates, fats and proteins, and microbial keratin are hydrolyzed into glucose or other monosaccharides which are soluble organic substances in series by extracellular enzymes released by microorganisms. In the hydrolysis step, a chain reaction occurs by enzymes secreted from several microorganisms, respectively.
셀룰로스(Cellulose)의 경우 주로 섬유소, 반 섬유소 성분 등의 복합고분자의 형태로 유입되며 이러한 고분자 물질이 세포에 의하여 최종적으로 대사 되려면 먼저 물에 용해되어 저분자 물질로 분해되어야 한다. 셀로로스는 가수분해에 의하 여 포도당으로 분해되고, 분해된 포도당이나 기타 단당류는 세포에 흡수된다.In the case of cellulose (Cellulose) is mainly introduced in the form of complex polymers, such as fibril, semi-fiber component, such polymer material must be dissolved in water and decomposed into low molecular material before it can be finally metabolized by the cell. Cellulose is broken down into glucose by hydrolysis, and the degraded glucose or other monosaccharides is taken up by the cells.
가수분해된 유기물은 유기산균(Acid producing bacteria)에 의하여, 고급 지방산을 거쳐 저급 유기산까지 분해된다. 이때, 지방산, 알데히드, 알콜, 이산화탄소, 수소 등 다양한 물질이 생성된다. Hydrolyzed organic matter is decomposed to lower organic acids via higher fatty acids by organic producing bacteria. In this case, various substances such as fatty acids, aldehydes, alcohols, carbon dioxide, and hydrogen are produced.
혐기성 미생물은 통성 혐기성 세균군(유기산균)과 절대 혐기성 세균군(메탄균)으로 나눌 수 있으나 혐기성유기산발효조(70)에서 산 생성에 관여하는 미생물은 통성혐기성 세균군의 유기산균으로, Clostridium formicoaceticum, Clostridium thermoaceticum, Clostridium propionicum, Clostridium butyricum, Ruminocuccus flavefaciens, Bacteroides succinogenes, Selnomonas ruminantium Acetobacterium woodii, Propionibacterium arabinosum, Sarcina maxima Butyribaterium methylotropHicum, Lactobacillus amylopHilus 등이 이에 속한다. Anaerobic microorganisms can be divided into aerobic bacteria group (organic acid bacteria) and absolute anaerobic bacteria group (methane bacteria), but the microorganisms involved in acid production in the anaerobic organic acid fermentation tank (70) are organic acid bacteria of the anaerobic bacteria group, Clostridium formicoaceticum, Clostridium thermoaceticum, Clostridium propionicum, Clostridium butyricum, Ruminocuccus flavefaciens, Bacteroides succinogenes, Selnomonas ruminantium Acetobacterium woodii, Propionibacterium arabinosum, Sarcina maxima Butyribaterium methylotropusicium, etc.
혐기성유기산발효조(70)는 공기와 빚을 완전히 차단한 상태에서 7일 체류 할 수 있는 밀폐조의 구성을 가진다. 혐기성유기산발효조(70)는 교반기 또는 수중믹셔(73), pH 센서(75), 당류공급부(77)를 구비한다. Anaerobic organic
혐기성유기산발효조(70)는, 유기산을 생성하여 고농도 탈질조(30)에서 수행되는 탈질 공정의 유기탄소원으로 공급하기 위하여, 유기산균만을 증식시킨다. 혐기성유기산발효조(70)는, 체류시간 3 ~ 7일, pH 3.5 ~ 4.5, 중저온(10 ~ 35℃), 휘발성 유기산의 농도 2,000mg/ℓ 이상으로 운영함으로써 편성 혐기성 세균군(메탄균)은 증식되지 않는다. The anaerobic organic
혐기성유기산발효조(70)에서 생성된 휘발성 유기산의 농도는 2,000mg/ℓ 이 상으로 휘발성 유기산이 축적됨으로써 pH가 저하된다. 메탄균은 증식속도가 느리고 온도, pH, 독성 물질 등의 조건에 민감한데, 혐기성유기산발효조(70) 내의 휘발성 유기산의 농도에 의해 메탄균 생육 환경을 제한함으로써 지속적인 유기산 생성을 가능하게 하는 것이다. The concentration of the volatile organic acid produced in the anaerobic organic
통상, 혐기성 소화는 호기성 소화에 비해 반응속도가 느려 장치의 대형화가 요구된다. 혐기성 소화에는 약 20일 ~ 120일이 소요된다, 그러나 본 발명에서는, 혐기성유기산발효조(70)에서 생성된 휘발성 유기산에 의해 슬러지의 복합고분자의 형태를 연화시켜 반응속도를 촉진시킴으로써 혐기성 유기산 발효에 필요한 시간을 3 ~ 7일로 획기적으로 줄였다. 이를 통하여, 혐기성유기산발효조(70)의 용량을 일반적인 혐기성 소화조 용량의 약 1/30로 줄임으로써, 장치의 소형화를 실현했다. In general, anaerobic digestion is slower in reaction rate than aerobic digestion and therefore requires an enlargement of the apparatus. Anaerobic digestion takes about 20 to 120 days. However, in the present invention, the volatile organic acid produced in the anaerobic
또한, 본 발명에서는 농축된 슬러지를 혐기성유기산발효조(70)로 유입시킴으로써, 폐기되는 슬러지량을 약 1/10로 줄일 수 있다. In addition, in the present invention, by introducing the concentrated sludge into the anaerobic organic
또한, 유기산균으로 저온세균(PsychropHilic bacteria)과 중온세균(mesopHilic bacteria)을 이용함으로써 별도의 가온 장치가 없이도 운전이 가능하다. In addition, by using low-temperature bacteria (PsychropHilic bacteria) and mesophilic bacteria (mesopHilic bacteria) as organic acid bacteria can be operated without a separate heating device.
상기한 구성에 따르면, 유기물 사용량이 적거나 없고 반면 암모니아와 질산 사용량은 많은 질소화합물 폐수의 총 질소 제거장치에 있어서, 환경적, 경제적, 시간적 측면에서 막대한 문제점을 수반하는 종래의 방법을 탈피하여, 메탄올을 사용 하지 않고 생활하수의 폐 슬러지로부터 유기산을 자체 생성시켜 탄소공급원으로 사용함으로써 저렴한 비용으로 총 질소 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다. According to the above configuration, the use of ammonia and nitric acid is low or no use of organic matter, while in the total nitrogen removal device of a large amount of nitrogenous waste water, the conventional method that entails enormous problems in terms of environmental, economic and time, By using organic acid as a carbon source by producing organic acid from waste sludge of domestic sewage without using methanol, total nitrogen removal efficiency can be maximized at low cost.
또한, 유독성과 화재 등 안전 사고의 위험성을 제거하여, 운영 및 관리가 용이하고 아울러 유독물관계법, 소방관계법 등 각종 규제 법령의 제한 없이 설치 및 운전이 가능하게 된다. In addition, by eliminating the risk of safety accidents such as toxic and fire, it is easy to operate and manage, and it is possible to install and operate without restriction of various regulatory laws such as toxic substance law, firefighting law.
또한, 농축 슬러지의 대부분을 혐기성유기산발효조로 이송하여 유기산 생성에 이용함으로써 생활오수 등의 폐수 처리시 발생하는 폐 슬러지 량을 최소화함으로써 처리 부지의 최소화를 달성할 수 있게 된다. In addition, by transporting most of the concentrated sludge to the anaerobic organic acid fermentation tank to be used for organic acid generation to minimize the amount of waste sludge generated during the treatment of wastewater, such as domestic sewage, it is possible to achieve the minimization of the treated site.
또한, 무기성으로 전환된 슬러지를 배출시킴으로써, 2차 오염을 방지하여 악취 발생을 방지하고 위생적 처리 환경을 제공할 수 있게 된다. In addition, by discharging the sludge converted to inorganic, it is possible to prevent secondary contamination to prevent the occurrence of odor and to provide a sanitary treatment environment.
또한, 혐기성 유기산 발효 시간의 감소 및 발효 효율의 증가를 통하여 종래의 혐기성 소화조와 대비할 때 혐기성유기산발효조의 크기를 약 1/30로 줄일 수 있다. In addition, the size of the anaerobic organic acid fermentation tank can be reduced to about 1/30 as compared with the conventional anaerobic digestion tank by reducing the anaerobic organic acid fermentation time and increasing the fermentation efficiency.
또한, 혐기성 유기산균으로 중. 저온(10 ~ 35℃) 세균을 이용함으로써 추가 열원을 필요로 하지 않아 더 한층 비용 절감의 효과를 달성할 수 있다. Also, as anaerobic organic acid bacteria. The use of low temperature (10-35 ° C) bacteria eliminates the need for additional heat sources, further achieving cost savings.
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