KR100703233B1 - Treated-wastewater reuse system for agriculture and using method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하수처리장으로부터 하수처리수를 집수하는 공정; 집수된 하수처리수를 여과하는 공정; 여과수를 자외선으로 소독하는 공정; 소독된 하수처리수를 저류지에 저장하는 공정; 및 저장된 하수처리수를 농업용수로 공급하는 공정으로 이루어지며, 상기 여과 공정이 완속모래 여과장치를 이용하여 수행되고, 상기 소독 공정이 내부에 자외선 램프가 장착된 지외선 소독 시설에 의해 수행되며, 상기 저류 공정은 인공습지와 저류조에 의해 수행됨을 특징으로 하는 하수처리수를 재처리하여 농업용수로 이용하는 방법에 관한 것으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 하수처리수를 농업용수로 재이용하는 방법은 간단하면서도 저렴한 비용으로 하수의 탁도를 현저히 낮게 하며 살균효과를 증대시키고, 소독제가 잔류하지 않으며, 더욱이 본 시스템은 저류를 이용함으로, 종래의 일반적인 하수처리장과는 달리 토양 식물, 미생물과 같은 자연요소들의 자정능력을 이용하는 자연정화방법으로 하수를 처리함과 동시에 우수한 처리수의 저장 효과도 얻을 수 있으며, 또한 저류에 의한 하수처리는 구조가 간단하고 완충능력이 크며 슬러지 발생이 작아 관리 유지비가 저렴하고, 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있어 하수처리수를 농업용수로 안전하게 재이용할 수 있는 유용한 발명이다.The present invention collects the sewage treatment water from the sewage treatment plant; Filtering the collected sewage treatment water; Disinfecting the filtered water with ultraviolet rays; Storing the disinfected sewage treatment water in a reservoir; And supplying the stored sewage treatment water to agricultural water, wherein the filtration process is performed using a slow sand filtration device, and the disinfection process is performed by an ultraviolet ray disinfection facility equipped with an ultraviolet lamp therein. The storage process relates to a method of reprocessing sewage treatment water, which is performed by an artificial wetland and a storage tank, and using it as agricultural water. The method of reusing the sewage treatment water of the present invention configured as described above as agricultural water is simple and inexpensive. Significantly lower the turbidity of the sewage at the cost, increase the disinfection effect, no disinfectant remaining, and furthermore, the system utilizes under storage, which, unlike conventional general sewage treatment plants, is capable of reducing the self-cleaning ability of natural elements such as soil plants and microorganisms. The natural purification method used to treat sewage In addition, the sewage treatment by storage is simple in structure, high buffering capacity, small sludge generation, low maintenance cost, and high microbial disinfection efficiency, which can greatly reduce the health and hygiene problems. It is a useful invention that can be safely reused as agricultural water.
하수처리, 농업용수, 재이용, 완속모래여과. Sewage treatment, agricultural water, reuse, slow sand filtration.
Description
도 1은 본 발명에 따른 하수처리수를 농업용수로 재이용하는 시스템을 개략적으로 나타내는 사진이고,1 is a photograph schematically showing a system for recycling sewage treatment water according to the present invention as agricultural water,
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 자외선 소독 시설의 모식도이고, 2 is a schematic diagram of an ultraviolet disinfection facility according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 모식도에 따라 실제 제작된 소독시설의 사진이다.3 is a photograph of a disinfection facility actually manufactured according to the schematic diagram of FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
11 : 자외선 램프 11: UV lamp
12 : 석영관12: quartz tube
13 : 석영관 세척장치13: quartz tube cleaning device
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본 발명은 하수처리수를 농업용수로 재이용하는 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 하수처리장으로부터 하수처리수를 집수하는 공정; 집수된 하수처리수를 여과하는 공정; 여과수를 자외선으로 소독하는 공정; 소독된 하수처리수를 저류지에 저장하는 공정; 및 저장된 하수처리수를 농업용수로 공급하는 공정으로 이루어지며, 상기 여과 공정이 완속모래 여과장치를 이용하여 수행되고, 상기 소독 공정이 내부에 자외선 램프가 장착된 지외선 소독 시설에 의해 수행되며, 상기 저류 공정은 인공습지와 저류조에 의해 수행됨을 특징으로 하는 하수처리수를 재처리하여 농업용수로 이용하는 방법에 관한 것이다
일반적으로, 우리나라의 연간 용수수요량은 1998년 기준 생활용수, 공업용수, 농업용수, 하천유지용수 등 총 331억 m3으로 추정되고 있으며, 용수수요량은 계속 증가하고 있으며, 현재의 추세라면 2006년부터 물부족이 전국적으로 시작되고 2011년에는 물 부족량이 18억 m3에 이르게 되어 사회, 경제적 손실과 혼란이 우려되고 있다. 이를 극복하기 위해 용수수요관리, 연계운영, 친환경적 신규 개발, 대체수자원 개발 등이 요구된다. The present invention relates to a method for recycling sewage treatment water as agricultural water, and more particularly, to collect sewage treatment water from a sewage treatment plant; Filtering the collected sewage treatment water; Disinfecting the filtered water with ultraviolet rays; Storing the disinfected sewage treatment water in a reservoir; And supplying the stored sewage treatment water to agricultural water, wherein the filtration process is performed using a slow sand filtration device, and the disinfection process is performed by an ultraviolet ray disinfection facility equipped with an ultraviolet lamp therein. The storage process relates to a method of reprocessing sewage treatment water, which is performed by artificial wetlands and a storage tank, and used as agricultural water.
Generally, the annual water demand in the country has been estimated to be of 331 billion m 3 years based domestic water, industrial water in 1998, and agricultural water, river maintenance water, water demand has and continues to increase, if current trends since 2006 Water shortages began nationwide, and in 2011 water shortages amounted to 1.8 billion m 3 , which is concerned with social and economic losses and confusion. To overcome this, water demand management, linked operation, new eco-friendly development, and alternative water resource development are required.
2002년 현재 우리나라의 하수처리장은 201개소로 연간 71.5억 m3을 처리할 수 있으며, 이는 1998년 연간 수자원 이용량의 21.6%에 해당하는 양이지만 하수처리장에서 방류되는 하수처리수는 별도의 목적으로 이용되지 않고 하천으로 방류되고 있는 실정이다. 세계적으로 용수부족을 극복하기 위하여 생활하수 재이용에 대한 관심과 노력이 계속되고 있으며 우리나라에서도 중수도 이용량이 증가하고 있으며, 일부 지방자치단체에서 하수처리수를 농사에 이용하도록 하고 있으나 아직 재이용의 수질기준조차 마련되지 못한 실정이며 하수 재이용을 위한 기반기술이 거의 개발되지 못하고 있는 실정이다.Currently, Korea sewage treatment plant in 2002 can handle an annual 71.5 billion m 3 to 201 points, which is but an amount corresponding to 21.6% of the annual water usage in 1998 as a separate purpose is sewage that is discharged from a sewage treatment plant It is being discharged into the river without being used. In order to overcome water shortages around the world, interest and efforts are being made to reuse domestic sewage, and the use of heavy water is increasing in Korea, and some local governments have made use of sewage treatment for farming. It is not prepared and the basic technology for reuse of sewage is hardly developed.
한편, 우리나라에서 하수를 재이용하는데 이용되고 있는 중수도 시스템은 고도 정수처리에 버금가는 수질을 확보할 수 있으나 고비용 처리시설과 높은 운영비용으로 농업용수로 재이용하는 데는 경제성의 문제로 실용성이 없어 실질적으로 사용되기 힘든 방법이다. 따라서 농업생산성을 고려할 때 경제적인 농업용수 재이용 시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이며, 또한 하수처리수를 농업용수로 재이용하기 위해서는 하수를 농업용수로 재이용할 수 있는 수질기준이 제시되어야 할 필요가 있다. 더욱이, 하수처리수를 농업용수로 재이용하기 위해서는 토양, 수질, 작물생육 등에 대한 영향과 보건, 위생상의 안전성 등이 충분히 검토되어야 할 필요가 있다.On the other hand, the sewage water system used for reuse of sewage in Korea can secure water quality comparable to that of advanced water treatment, but it is not practical for practical use because it is not practical to reuse it for agricultural water with high cost treatment facilities and high operating costs. It's a hard way. Therefore, in consideration of agricultural productivity, the development of economical agricultural water reuse system is required, and in order to reuse the sewage treatment water as agricultural water, it is necessary to provide a water quality standard that can reuse sewage as agricultural water. Moreover, in order to reuse the sewage water as agricultural water, it is necessary to fully examine the effects on soil, water quality, crop growth, and health and hygiene safety.
그러나, 종래 하수를 재이용하는데 중수도 시스템이 주로 이용하여 왔으나 상술한 바와 같은 비용상의 문제점이 있으며, 이를 해결하기 위한 또 다른 하수 이용시스템 및 농업용수로 이용가능한 처리 기준에 대해서는 명확하게 제시된 바가 없는 실정이다.However, although the conventional sewage system has been mainly used to reuse the sewage, there is a cost problem as described above, and another sewage use system and treatment standards available for agricultural water for solving the above situation have not been clearly presented.
따라서 본 발명자 등은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과 특정한 방법에 의해 하수를 여과, 소독 및 저류함에 의해 농업용수로 적절하게 이용될 수 있는 하수 처리 시스템을 개발하고, 이와 같이 농업용수로 이용될 수 있는 처리기준을 제시함으로 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors have developed a sewage treatment system that can be properly used as agricultural water by filtration, disinfection and storage of sewage by a specific method as a result of earnest research to solve the above-mentioned conventional problems. The present invention has been completed by suggesting treatment criteria that can be used.
따라서 본 발명의 목적은 낮은 비용으로 하수처리수를 재처리하여 농업용수로 재이용할 수 있는 하수처리수를 농업용수로 재이용하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for reusing sewage treated water as agricultural water which can be reprocessed as agricultural water by reprocessing sewage treated water at low cost.
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상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하수처리수를 재처리하여 농업용수로 이용하는 방법은 하수처리장으로부터 하수처리수를 집수하는 공정; 집수된 하수처리수를 여과하는 공정; 여과수를 자외선으로 소독하는 공정; 소독된 하수처리수를 저류지에 저장하는 공정; 및 저장된 하수처리수를 농업용수로 공급하는 공정으로 이루어지며, 상기 여과 공정이 완속모래 여과장치를 이용하여 수행되고, 상기 소독 공정이 내부에 자외선 램프가 장착된 지외선 소독 시설에 의해 수행되며, 상기 저류 공정은 인공습지와 저류조에 의해 수행됨을 특징으로 한다.Reprocessing the sewage treatment water of the present invention for achieving the above object to use as agricultural water comprises the steps of collecting the sewage treatment water from the sewage treatment plant; Filtering the collected sewage treatment water; Disinfecting the filtered water with ultraviolet rays; Storing the disinfected sewage treatment water in a reservoir; And supplying the stored sewage treatment water to agricultural water, wherein the filtration process is performed using a slow sand filtration device, and the disinfection process is performed by an ultraviolet ray disinfection facility equipped with an ultraviolet lamp therein. The storage process is characterized in that it is carried out by artificial wetlands and storage tanks.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참고로 보다 자세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 하수처리수 재처리 방법을 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a sewage treatment water reprocessing method according to the present invention.
상기 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 하수처리수 재처리 방법은 통상의 하수처리장으로부터 집수한 하수처리수를 모래완속 여과를 통해 여과하고, 여과된 여과수를 자외선 소독에 의해 미생물으로 소독하고, 마지막으로 이를 저류지에 저장하여 필요에 따라 농업용수로 공급하게 된다.As shown in FIG. 1, the sewage treatment water reprocessing method according to the present invention filters the sewage treatment water collected from a conventional sewage treatment plant through sand slow filtration, and disinfects the filtered filtrate with microorganisms by ultraviolet disinfection. Finally, it is stored in a reservoir and supplied to agricultural water as needed.
상기 본 발명에 따른 여과 공정은 특정한 방법에 한정되는 것은 아니지만, 여과장치로 완속모래 여과장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 하수처리수를 모래여재에 통과시킴으로써 탁도를 매우 낮게 하여 후속되는 살균효과를 증대시킬 수 있기 때문이다.
다음으로, 본 발명에 따른 소독 공정에 대해 설명하면 다음과 같다.
하수처리수 중에 포함된 병원성 미생물을 제거하기 위한 소독방법에는 염소, 오존(Ozone), 이산화염소(ClO2, chlorine dioxide), 클로라민(chloramine), 자외선(ultraviolet, UV) 등의 다양한 매체를 사용하여 실시할 수 있으나, 자외선 소독방법이 가장 바람직하다.
염소소독 방법이 일반적으로 가장 널리 사용되고 있지만 트리할로메탄(trihalomethanes, THMs)과 같은 유해물질을 부산물로 발생시키고 관리가 부족한 경우 수생 생물 및 수질 환경에 악영향을 미칠 수 있다는 단점을 가지고 있어 바람직하지 않다.
반면, 자외선 소독은 소독제가 잔류하지 않고 과잉주입의 우려가 없으며, 소독장치가 단순하다는 등의 여러 가지 장점을 가지고 있어 본 발명의 방법에 가장 바람직하게 사용될 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 자외선 소독 시설의 모식도를 도 2에 나타냈다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 소독 공정에는 유수식(flow-through type) UV 처리 방식이 사용될 수 있으며, 이를 위한 장치는, 외관은 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸로 만들어 질 수 있고, 그 내부에 자외선 램프 (11)이 장착되고, 석영관 (12)가 이 램프 (11)을 감싸는 구조로 된다. 또한 본 발명에 따른 자외선 소독시설은 그 상부에 석영관 세척장치 (13)이 설치되어 석영관 (12)의 자동 세척이 가능하도록 설계된다.The filtration process according to the present invention is not limited to a specific method, but it is preferable to use a slow sand filtration device as the filtration device. This is because by passing the sewage treatment water through the sand media can be very low turbidity to increase the subsequent sterilization effect.
Next, the disinfection process according to the present invention will be described.
Using a variety of medium such as a method disinfection to eliminate the pathogenic microorganisms contained in the sewage treatment, the chlorine, ozone (Ozone), chlorine dioxide (ClO 2, chlorine dioxide), chloramine (chloramine), UV (ultraviolet, UV) Although it can be carried out, ultraviolet disinfection method is most preferred.
Although chlorine disinfection is generally the most widely used, it is undesirable because it has the disadvantage that harmful substances such as trihalomethanes (THMs) are generated as by-products and, if poorly managed, can adversely affect aquatic life and the water environment. .
On the other hand, UV disinfection has most advantages such as no disinfectant remaining, no over-injection, and simple disinfection apparatus, and thus can be most preferably used in the method of the present invention.
The schematic diagram of the ultraviolet disinfection facility which concerns on this invention as shown above is shown in FIG. As shown in Figure 2, the ultraviolet disinfection process according to the present invention can be used (flow-through type) UV treatment method, the device for this, the appearance can be made of stainless steel for corrosion protection, An
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본 발명의 하수처리수의 재처리 방법에 따른 다음 공정으로 저류 공정을 거치게 되는데, 이는 하수처리장에서 방류되는 하수처리수는 하수처리장의 처리용량에 따라 연간 일정한 양이 하천으로 방류되는 반면, 이를 이용하게 될 농업용수는 5월부터 10월까지의 관개기간에만 이용될 뿐만 아니라 관개기간 중에도 영농방법이나 강우에 따라 단속적(斷續的)으로 농업용수를 공급하게 되기 때문에 아주 중요한 공정이다. The following process according to the reprocessing method of sewage treatment water of the present invention is subjected to a storage process, which is a sewage treatment water discharged from the sewage treatment plant is discharged to the stream annually according to the treatment capacity of the sewage treatment plant, The agricultural water to be used is not only used during the irrigation period from May to October, but also because the agricultural water is supplied intermittently depending on the farming method or rainfall during the irrigation period.
이와 같이 본 발명에 따른 저류 공정은 하수처리수의 공급과 이용에 따른 수량의 차이를 극복하고 산재되어 있는 관개지역에 적절하게 공급하기 위하여, 상기와 같은 여과 및 소독된 하수처리수를 재처리하여 저장, 공급하기 위한 저류공정은 필수적인 공정이다. 또한, 본 저류공정은 용수의 공급을 조절할 뿐만 아니라 저류에 의한 침전으로 유입수의 수질을 개선시키는 효과도 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 하수처리수의 재처리 방법은 완속모래 여과장치를 이용함으로서 하수의 탁도를 현저히 낮게 하여 후속되는 살균효과를 증대시키고, 자외선 소독에 의해 소독제가 잔류하지 않고 과잉주입의 우려가 없으며 소독장치가 단순하여 하수처리 비용이 저렴하다. As described above, the storage process according to the present invention is to reprocess the filtered and disinfected sewage treatment water as described above in order to overcome the difference in quantity due to the supply and use of sewage treatment water and to properly supply the scattered irrigation area. The storage process for storage and supply is an essential process. In addition, the present storage process not only regulates the supply of water, but also has the effect of improving the quality of the influent water by precipitation by storage.
Reprocessing method of sewage treatment water according to the present invention is configured as described above by using a slow sand filtration device to significantly lower the turbidity of the sewage to increase the subsequent sterilization effect, the disinfectant is not excessive injection by ultraviolet disinfection There is no fear of wastewater and the cost of sewage treatment is low due to the simple disinfection equipment
더욱이, 저류 공정을 거침으로써, 종래의 일반적인 하수처리장과는 달리 토양 식물, 미생물과 같은 자연요소들의 자정능력을 이용하는 자연정화방법으로 하수를 처리함과 동시에 저장 효과를 얻을 수 있다. 또한 저류 공정에 의한 하수처리는 구조가 간단하고 완충능력이 크며 슬러지 발생이 작아 저렴한 관리 유지비와, 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있으며, 하수처리수를 농업용수로 재이용함에 있어 가장 적절한 저장 처리 시설이 될 수 있는 작용효과를 갖는다.Furthermore, through the storage process, unlike the conventional sewage treatment plant, it is possible to obtain a storage effect while treating sewage by a natural purification method using the self-cleaning ability of natural elements such as soil plants and microorganisms. In addition, the sewage treatment by the storage process has a simple structure, large buffering capacity, and small sludge generation, resulting in low maintenance and maintenance costs and high microbial disinfection efficiency, which can greatly reduce the health and hygiene problems, and reuse the sewage treated water as agricultural water. It has the effect of being the most suitable storage treatment facility.
이하 본 발명을 실시예에 의해 보다 자세히 설명하지만 본 발명의 범위가 여기에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1.Example 1.
본 발명에 따른 간헐분사방식의 완속모래여과 장치의 처리효과를 분석하기 위하여 유입유량 0.6m3/day을 처리할 수 있는 직경 1.1m, 높이 1.1m의 원통을 3개의 층으로 구분한 완속모래 여과장치를 설치하였다. 상기 장치의 바닥으로부터 5cm에는 자갈을 깔고 그 위에 입경 1 ~ 2mm의 굵은 모래를 10cm 높이로 채웠고 그 위의 부분은 입경 0.1 ~ 0.3mm의 잔모래를 45cm 높이로 채웠으며, 완속모래 여과의 유입장치는 모래여재 전 표면에 균등한 유량이 공급될 수 있게 설계하여 실험을 수행하였다.Diameter that can handle the incoming flow rate 0.6m 3 / day in order to analyze the effects of treatment slow sand filtration apparatus of the intermittent fuel injection in accordance with the present invention 1.1m, slow that divide the cylinder of 1.1m height of three layers sand filter The device was installed. 5cm from the bottom of the device was laid with gravel and coarse sand with a particle size of 1 ~ 2mm on top of 10cm height, and the above part was filled with fine sand with a particle size of 0.1 ~ 0.3mm on a height of 45cm. The experiment was carried out by designing an equal flow rate to the entire surface of the sand filter.
상기와 같이 완속 모래 여과 시설을 이용한 하수처리수의 처리효율을 탁도, SS, BOD5, COD, TN, TP 등의 수질항목에 대하여 분석하여 그 결과를 다음 표 1에 나 타냈다. As described above, the treatment efficiency of sewage treatment water using the slow sand filtration system was analyzed for water quality items such as turbidity, SS, BOD 5 , COD, TN, and TP, and the results are shown in Table 1 below.
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 탁도와 SS는 각각 평균 46.7%, 50%의 처리효율을 보였으며, BOD5와 COD는 각각 평균 55.1%, 26.5%의 처리효율로 양호한 결과를 보였으나 TN과 TP는 처리효과가 미미한 것으로 나타났다. 이와 같이 본 발명에 따른 완속모래여과 배출수의 탁도와 SS가 저감됨에 따라 모래여과 후 소독과정이 이어질 때 처리효율을 높일 수 있는 주요한 요소가 된다.As can be seen in Table 1, turbidity and SS showed an average of 46.7% and 50% of treatment efficiency, respectively, and BOD 5 and COD showed good results with an average of 55.1% and 26.5%, respectively. TP showed little treatment effect. Thus, as turbidity and SS of the slow sand filtration effluent according to the present invention are reduced, it becomes a major factor that can increase the treatment efficiency when the sterilization process is followed by sand filtration.
또한, 상기와 같이 완속모래여과 처리에 의한 미생물에 대한 처리효율을 분석하여 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다. 그 결과 평균 95% 이상의 높은 처리효율을 보였다In addition, by analyzing the treatment efficiency for the microorganisms by the slow sand filtration treatment as described above, the results are shown in Table 2 below. As a result, the processing efficiency was over 95%.
실시예 2Example 2
상기 본 발명의 시스템 중 일 공정인 자외선 살균에 의한 하수의 미생물 처리능을 알아보기 위해 다음과 같이 하수를 처리하여 그 소독결과를 알아보았다.In order to determine the microbial treatment ability of the sewage by ultraviolet sterilization of one process of the system of the present invention, the sewage was treated as follows to determine the disinfection result.
본 실시예에서 처리한 하수는 경기도 양평군 소재 연립주택 가구의 생활하수를 대상으로 하였으며 사용한 자외선 소독시설은 유수식 UV(flow-through type)으로서 호기성 바이오필터(biofilter)를 사용하였다. 본 소독시설의 외관은 부식 방지를 위해 스테인리스 스틸로 만들어졌으며 외관의 내경이 96mm, 길이 860mm이고, 램프를 감싸고 있는 석영관은 외경 24.5mm, 그리고 길이는 860mm이다. 두 개의 UV 램프를 직렬로 연결하는 구조이며, 석영관 안에 램프를 배치하는 형식으로 되어 있고 소독량을 조절하기 위한 유입유량 조절밸브를 설치하였다. 석영관에 파울링(fouling)이 발생하는 것을 방지하기 위하여 타이머를 설치하여 시간간격에 의해 석영관의 자동 세척이 가능하도록 설계하였다. 본 실시에에 사용된 램프는 저압형 램프(low-pressure lamp)이고, 그 제원은 다음과 표 3과 같다.The sewage treated in this example was used for household sewage of a tenement house in Yangpyeong-gun, Gyeonggi-do. The UV disinfection facility used was an aerobic biofilter as a flow-through type (UV). The exterior of this disinfection facility is made of stainless steel to prevent corrosion, the inner diameter is 96mm, the length is 860mm, the quartz tube surrounding the lamp is 24.5mm and the length is 860mm. It is a structure in which two UV lamps are connected in series, and a lamp is placed in a quartz tube and an inflow flow control valve is installed to control the disinfection amount. In order to prevent fouling (quarling) occurs in the quartz tube, a timer is designed to automatically clean the quartz tube at intervals. The lamp used in this embodiment is a low-pressure lamp (low-pressure lamp), the specifications are shown in Table 3 below.
상기 소독 시설에 의한 소독을 실시한 결과, UV사용 램프 17W, 25W, 40W 에 대해 10m3/day의 유량에 대한 자외선조사량과 노출시간과 이에 따른 미생물 생존율을 분석하여 그 결과를 다음 표 4에 나타냈다.As a result of disinfection by the disinfection facility, the UV irradiation amount and exposure time for the flow rate of 10m 3 / day for UV lamps 17W, 25W, 40W, and the resulting microbial survival rate were analyzed and the results are shown in Table 4 below.
상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이 40W 램프에서는 유량을 변화시켜도 실시범위에서는 모든 경우에서 100% 소독이 이루어졌으며, 25W와 17W 램프의 경우에도 유량변화에 따라 조금씩 차이는 있으나 모두 97% 이상의 매우 효과적인 소독이 이루어지는 것으로 나타났다.As can be seen in Table 4, even if the flow rate is changed in the 40W lamp 100% disinfection was carried out in all cases in the range, even in the case of 25W and 17W lamps slightly different depending on the flow rate changes, but all are very effective more than 97% Disinfection was shown to occur.
실시예 3Example 3
본 실시예에서는 본 발명에 따른 저류의 효과를 알아보기 위해 건국대학교 내에 인공습지와 저류조를 설치하여 저류에 의한 처리효과를 분석하였다. 본 실시에 이용된 저류장치는 인공습지와 연못을 연계하여 운영하는 장치로 인공습지는 폭 2m, 길이 9m, 높이 1m의 콘크리트 박스에 모래를 0.6m를 채우고 갈대를 식재 하였으며 저류조는 폭 2m, 길이 2m, 높이 1m의 콘크리트 박스 2개에 각각 0.4m의 모래를 바닥에 채웠다. 인공습지의 오수 유입량은 1m3/day, 처리조 내 체류기간은 약 3.5일로 설계하였다. 습지에서 처리된 하수처리수를 저류탱크로 보낸 후 자연유하방식으로 두 개의 저류조에 0.5m3/day씩 유입하고 저류조에서의 체류기간은 약 9일, 저류조의 유출은 상층부에서 일어나도록 설계하였다.In this embodiment, in order to determine the effect of the storage according to the present invention, the artificial wetland and the storage tank were installed in Konkuk University to analyze the treatment effect by the storage. The storage system used in this practice is a device that operates by connecting artificial wetland with a pond. Artificial wetland filled a reed with 0.6m of sand in a concrete box of 2m width, 9m length and 1m height, and planted reeds. Two concrete boxes of 2 m and 1 m in height were filled with 0.4 m of sand each. Sewage flow in artificial wetland was 1m 3 / day and the retention period in the treatment tank was about 3.5 days. After the treated sewage from the wetland was sent to the storage tank, it was designed to flow into the two storage tanks by natural flow method by 0.5m 3 / day, and the retention period in the storage tank was about 9 days and the outflow of the storage tank occurred in the upper part.
인공습지와 저류조를 조합한 저류시설에 대한 하수처리실험을 하여 유입수와 배출수의 샘플을 분석한 평균수질과 제거율은 다음의 표 5와 같다. The average water quality and removal rate of the sample of inflow and outflow water after the sewage treatment experiment of the combined storage system of artificial wetland and storage tank are shown in Table 5.
상기 표 5에 나타난 바와 같이 BOD5와 SS의 제거율은 각각 평균 77.1%, 74.8%로 비교적 높은 처리 효율을 보였으며 TN과 TP의 처리효율은 각각 평균 24.1%, 46.2%의 처리효율을 나타냈다.As shown in Table 5, the removal rates of BOD 5 and SS were 77.1% and 74.8% on average, respectively, and the treatment efficiency of TN and TP was 24.1% and 46.2%, respectively.
또한, 지표미생물에 대한 인공습지와 저류조에서의 처리효율을 분석하여 그 결과를 표 6에 나타냈다. 표 6은 유입수, 배출수의 대장균군, 분원성 대장균군, 대장균수를 나타낸다. 인공습지에 유입된 하수의 평균 미생물수는 인공습지를 거치면서 상당히 감소되었으며 다시 저류조를 거치면서 더더욱 감소하였다.In addition, the results of analyzing the treatment efficiency in artificial wetlands and reservoirs for surface microorganisms are shown in Table 6. Table 6 shows the influent and effluent Escherichia coli group, the fecal coliform group, and E. coli count. The average microbial count of sewage flows into the wetlands was significantly reduced through the wetlands, and further decreased through the reservoirs.
실시예 4Example 4
하수처리수 재이용 시스템Sewage Treatment System
본 발명에 따른 하수처리수를 재이용하기 위한 시스템의 각 요소기술인 완속모래여과, UV 소독, 저류기술을 하나의 시스템으로 하여 조합하여 하수를 처리하여 하수 처리 효율을 분석하여 그 결과를 다음 표 7에 나타냈다. The sewage treatment efficiency is analyzed by combining sewage sand filtration, UV disinfection, and storage technology, each element technology of the system for reuse of sewage treatment water according to the present invention as one system, and the results are shown in Table 7 below. Indicated.
상기 표 7에서 알 수 있는 바와 같이 통상의 BOD, COD, SS,TN, TP 값을 갖는 하수를 처리한 결과, SS 3.8mg/L, BOD 0.6mg/L로 양호한 결과를 나타냈으며, TN 36.1mg/L, TP 2.3mg/L로 영양물질은 다소 높은 값을 나타내어 농업용수로 유용하게 이용될 수 있는 농업용수 기준에 적합한 것으로 판정되었다.As can be seen in Table 7, the treatment of sewage with typical BOD, COD, SS, TN, and TP values showed good results with SS 3.8 mg / L and BOD 0.6 mg / L, with TN 36.1 mg. / L, TP 2.3mg / L nutritional value was found to be a little higher value and meet the standard of agricultural water which can be usefully used for agricultural water.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 하수처리수의 재처리 방법은 간단하면서도 저렴한 비용으로 하수의 탁도를 현저히 낮게 하며 살균효과를 증대시키고, 소독제가 잔류하지 않으며, 더욱이 본 시스템은 저류를 이용함으로, 종래의 일반적인 하수처리장과는 달리 토양 식물, 미생물과 같은 자연요소들의 자정능력을 이용하는 자연정화방법으로 하수를 처리함과 동시에 우수한 처리수의 저장 효과도 얻을 수 있으며, 또한 저류 공정에 의한 하수처리는 구조가 간단하고 완충능력이 크며 슬러지 발생이 작아 관리 유지비가 저렴하고, 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있어 하수처리수를 농업용수로 안전하게 재이용할 수 있는 유용한 발명이다.Reprocessing method of the sewage treatment water of the present invention configured as described above is simple and low cost significantly lower turbidity of sewage and increase the sterilization effect, no disinfectant remaining, moreover, the system uses the storage, Unlike the general sewage treatment plant, natural purification method using the self-cleaning ability of natural elements such as soil plants and microorganisms can treat sewage and save the treated water. Also, sewage treatment by storage process It is a useful invention that can be safely reused sewage treatment water as agricultural water because it is simple, buffering capacity is small, sludge generation is low, maintenance maintenance cost is low, and it shows high microbial disinfection efficiency, which can greatly reduce the health and hygiene problem.
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