KR100708287B1 - 축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균고정화 방법과 이를 사용하는 폐수의 질산화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 축산폐수, 분뇨, 침출수와 같은 유기물, 질소, 인의 농도가 높은 폐수를 처리하기 위하여 질산화균의 고정화 방법과 이를 사용하는 폐수의 질산화장치를 제공하기 위함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 반응조를 통하여 암모니아성 질소, 인 및 고형물의 제거를 도모하고, 유기산조와 메탄발효조에서 유기물의 제거를 도모함에 있어, 본 발명에서는 질산화 반응조에서 암모니아성 질소를 질산성 질소 또는 아질산성 질소로 변환시키는 것에 의하여 암모니아를 제거하고, 탈질 반응조에서 질산성 질소 또는 아질산성 질소에서 질소가스로 전환함에 의해 질소를 제거하는 방법을 통하여 상기와 같은 폐수를 처리하는데 그 특징이 있다.

폐수, 유기물, 분뇨, 축산 폐수, 침출수.

Description

축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균 고정화 방법과 이를 사용하는 폐수의 질산화 장치{Immobilization method of nitrifying bacteria and nitrifying reactor}

도 1은 본 발명에 의한 폐수 처리방법을 도식화한 구성도.

도 2는 본 발명의 실시 상태를 도시한 구성도.

본 발명은 축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균 고정화 방법과 이를 사용하는 폐수의 질산화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 축산폐수, 분뇨, 침출수는 고농도 유기물을 함유하고 있을 뿐만 아니라 유기질소와 암모니아성 질소, 인산염형태의 인, 마그네슘, 칼슘과 같은 성분을 고농도로 함유하고 있는 것으로 알려져 있다(Am. Soc. civ. Engrs. Trans., Vol. 18, p. 340-343, 1975).

그중에서도 축산폐수, 분뇨, 침출수는 제거 대상물질을 표 1에 나타낸 것과 같이 처리공정을 복합적으로 구성하여 처리하고는 있으나 복잡한 처리공정에 비해 만족할만한 처리효율을 얻지 못하고 있는 것이 현실이다.

제거 대상물질에 따른 처리공정

	제거 대상물질	처리방법
1차 처리 (전 처리)	고형물(SS)	물리적 방법 (침전분리, 부상분리, 스크린 등)
2차 처리 (본 처리)	용존성 유기물 (BOD, COD)	생물학적 방법 (혐기성처리법, 호기성처리법 등)
3차 처리 (고도 처리)	질소(N)	생물학적 방법 (질산화탈질법)
	인(P)	화학적 방법 (응집분리법 등)
	난분해성물질 (색, COD)	물리적 방법 (활성탄흡착법, 역삼투막법 등)
슬러지 처리 (후 처리)	분리된 슬러지	물리적 방법 (침전, 농축, 탈수 등)

따라서 기존의 처리시스템의 장단점을 파악하고 각각의 제거 대상물질의 처리에 적합한 최적의 처리공정을 선정하여 처리시스템을 구성하는 것이 필요하다.

축산폐수, 분뇨, 침출수처리에 있어서 유기물을 제거하는 2차 처리(본 처리)에서 가장 처리효율이 높은 것은 혐기성 처리법이다.

그러나 혐기성 처리법은 질소 및 인의 제거가 불충분하며, 혐기성 처리법의 유입수에 고농도의 암모니아성 질소가 함유되어 있으면 처리효율이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 혐기성 처리 전단계에서 암모니아성 질소를 제거해줄 필요가 있다.

호기성 처리법에는 활성 슬러지법, 활성 슬러지변법(AO법, A2O법, 막분리 활성슬러지법 등), 생물막법(접촉산화법, 회전원판법 등), 회분식 활성슬러지법, 산화구법 등이 있다(畜産糞尿處理施設ㆍ機械選定 ガイドブック, 畜産環境整備機構, p. 13, 2004).

호기성 처리법은 유기물(BOD)농도가 3,000mg/L이상이거나 유기물과 질소의 비(C/N비)가 5 이하이거나 10 이상이면 처리효율이 매우 낮아 체류시간이 길어지고 넓은 부지를 필요로 하는 등의 문제점이 있다.

3차 처리(고도 처리)의 경우, 질소제거에는, 독립영양미생물을 이용한 질산화와 종속영양미생물을 이용한 탈질을 결합한 생물학적 처리법이 주종을 이루고 있다.

질산화는 암모니아(NH₄ ⁺-N)가 독립영양미생물에 의해 아 질산성 질소(NO₂ ^--N) 또는 질산성 질소(NO₃ ^--N)로 전환하는 과정으로, 암모니아에서 아질산으로 산화될 때는 Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosobacillus등의 미생물이 관여하며, 아질산에서 질산으로 산화될 때는 Nitrobacter, Nitrosocystis등이 관여한다.

질산화반응은 산소가 필요하며, 다량의 질산화미생물을 반응조 내에 확보ㆍ유지시키지 않으면 안 된다.

또한 다량의 알칼리도도 필요하므로 저하되는 pH를 조절하기 위해 pH buffer가 요구된다.

여기에 온도, BOD/N비, 암모니아농도 등도 질산화반응에 영향을 준다.

탈질은 용존산소(DO)가 존재하지 않고 질산 또는 아질산이 존재하는 무산소(Anoxic)상태에서 Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus등의 종속영양미생물에 의해 질산이나 아질산이 질소가스(N₂)로 전환되는 과정을 말한다.

탈질 반응에서는 전자공여체로서 유기 탄소원을 필요로 한다.

현재 가장 일반화되어 있는 질소제거법은 현탁 활성슬러지를 이용한 순환식 질산화ㆍ탈질법이다.

이 방법은 무 산소조-호기조로 이루어지며 폐수를 순환시킴에 의해 무산소조에서는 탈질, 호기조에서는 질산화가 일어나게 한다.

그러나 이 방법은 반응조를 각각 별도로 설치하여야 하므로 넓은 설치부지가 요구되며 호기조 용량을 크게 해야만 한다.

반응조 용적이 작으면서 안정된 처리수를 얻기 위해서 현탁 활성슬러지 대신에 활성슬러지 또는 질산화균이나 탈질균을 고정화한 담체를 충진하는 방법도 이용되고 있다.

그러나 담체 비용이 높다는 단점이 있다.

단일조에서 질산화ㆍ탈질을 행하는 방법으로는, 회분식 활성슬러지법(SBR process)이 있다.

이 공정은 활성 슬러지법의 변법으로 [유입-반응-침전-방류-대기]의 5과정을 하나의 반응조에서 순차적으로 행하여 침전공정에서는 폭기를 중지하여 무산소조를 만들어 탈질을 수행한다.

이 공정은 장치가 간단하고 유지관리가 용이하며 설치 및 운전비용도 낮다는 이점이 있다.

다만, 반응조에 스컴이 축적되기 쉬우며 상등수의 배출장치가 필요하다.

그리고 위에 기술한 어떤 방법도 질소농도가 높으면서 유기물농도가 낮은, 즉 C/N비가 낮은 폐수인 경우에는 질산화에 필요한 산소공급에 많은 에너지가 요구되며, 탈질을 위해서는 전자공여체를 첨가하지 않으면 안 된다.

일반적으로 가장 많이 사용되고 있는 것은 메탄올이다.

그러나 메탄올 첨가의 경우에는 적절한 첨가량의 제어가 곤란하고 메탄올 자체의 독성 때문에 처리수에 메탄올이 잔존하면 2차 오염의 원인이 된다.

통상적으로 메탄올양은 처리해야할 질소량의 3배 이상이 필요하며 유지비용도 무시할 수 없다.

최근에 주목받고 있는 황을 이용한 탈질은, Thiobacillus denitrificans로 대표되는 황산화 미생물이 황을 산화하는 과정에서 황산화에 필요한 산소성분을 질산성질소나 아질산성질소에 결합되어 있는 산소성분을 이용하면서 질산성질소나 아질산성질소를 질소가스로 전환시킴에 의해 물속에서 질소성분을 제거하는 반응이다.

황산화 탈질 반응은 산소가 존재하지 않고 질산성 질소나 아질산성 질소가 존재하는 무산소 상태에서만이 기대할 수 있다.

황산화 탈질미생물은 절대 화학독립영양미생물로 CO₂, HCO₃ ^-, CO₃ ^2-등의 무기탄소를 탄소원으로 이용하여 생육한다.

T. denitrificans에 의한 황탈질반응에 있어서 수소수용체로서 황화합물의 비용을 전자 당량당 약품비용으로 비교한 결과, S^O가 가장 경제적인 수소공여체라고 보고되어 있다(Bisogni, J. J.r. & Driscoll, C. T. Jr. : Denitrification using thiosulfate and sulfide, J. Environ. Eng. Div. Proc. ASCE, Vol. 103, p. 593~604(1977)).

S^O는 자원이 풍부하고 가격이 저가이며, 저장이 쉽고 취급성이 좋으며, 독성이 없는 등의 장점이 있으나, 물에 쉽게 용해되지 않는다는 단점이 있다.

그리고 황산화 탈질 미생물은 응집성이 없어 미생물의 집적과 고액분리가 어렵다고 알려져 있다.

또한 황산화반응의 최종산물인 황산염이온이 pH를 저하시키는데, pH가 5.5이하가 되면 탈질반응에 저해를 받아 지속적으로 알칼리도를 보충하여 주어야하는 문제도 있다.

위에 서술한 황산화 탈질법의 문제점을 해결하기 위해 본 발명자가 개발한 기술(특허 제0503134호)이 있으며, 이 기술은 황과 알칼리성물질을 용융하여 제조한 일체형담체를 사용함에 의해 기존의 황산화 탈질법에서 발생되는 문제점을 모두 해결하였다.

그리고 인의 제거에는 응집제와 폴리머를 사용하는 화학적 처리법이 주종을 이루고 있으나, 약품사용량에 따른 운전유지비가 많이 든다는 문제가 있다.

또한 1차 처리의 생물학적 처리에서 혐기처리와 호기처리를 반복함에 의해 처리하기도 하는데, 제거해야할 량에 비해 제거량이 미비하다는 문제점이 있다.

난분해성 물질의 경우 가장 문제가 되는 것은 색도이다.

축산폐수 및 분뇨는 휴민산 유래의 갈색을 띄고 있으며, 이는 1차, 2차, 3차 처리를 거쳐도 거의 제거되지 않는다.

이에 색도제거를 위해 펜톤산화법, 오존처리법, 전기분해법 등이 이용되는데, 약품비 및 전기료 등 제거효율에 비해 과다한 처리비용이 문제가 되고 있다.

본 발명은 상술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위하여 인출한 것으로 본 발명의 목적은 축산폐수, 분뇨, 침출수를 처리하기 위한 것으로서, 특히 축산폐수, 분뇨, 침출수와 같은 유기물, 질소, 인의 농도가 높은 폐수를 처리하기 위한 위함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 반응조를 통하여 암모니아성 질소, 인, 고형물의 제거를 도모하고, 유기산조와 메탄발효조에서 유기물의 제거를 도모하고, 질산화 반응조에서 암모니아성 질소를 질산성 질소 또는 아질산성 질소로 변환시키는 것에 의하여 암모니아를 제거하고, 탈질 반응조에서 질산성 질소 또는 아질산성 질소에서 질소가스로 전환하여 질소를 제거함에 있어서, 본 발명에서는 질산화 반응조의 구조를 상, 하부는 좁고 중앙부는 넓은 형태의 중관상하협체의 질산화 반응조를 제공하여 질산화균의 유출을 방지하고, 또한 질산화균의 고정화를 도모하여 폐수와의 효과적인 반응을 도모하게 함으로서 가능하였다.

일반적으로 우리나라에서는 축산폐수 및 분뇨를 생물학적 처리법이나 화학ㆍ물리학적 처리법으로 처리한 후 하수처리장으로 보내고 있다.

국내의 하수처리장의 하수는 C/N비가 낮아 생물학적 처리가 곤란한 문제점을 지니고 있는 관계로, 유기물농도가 높은 축산폐수나 분뇨를 합병하여 처리하는 것 이 장려되고 있는 것이다.

그러나 축산폐수 및 분뇨에는 고농도 유기물과 함께 암모늄(NH₄), 인산염(PO₄), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)등도 다량 함유되어 있다.

이 성분들은 축산폐수처리장이나 분뇨처리장에서 처리된 후에도 고농도로 존재한다.

따라서 하수처리장에 유입된 축산폐수나 분뇨에 의해 하수에 부족한 유기물은 보충이 되나, 질소와 인의 부하량은 높아지면서 하수처리장의 질소 및 인의 처리능력을 초과하는 경우가 대부분이다.

이에 의해 현재는 하수처리장에서는 축산폐수나 분뇨의 상시 유입을 꺼리고 있는 실정이다.

위에 서술한 문제점을 해결하기 위해서는, 축산폐수처리장이나 분뇨처리장에서 질소와 인을 좀더 제거하는 것이 필요하다.

그러면 축산폐수와 분뇨 내에는 하수의 C/N비를 높여줄 수 있는 적당한 유기물과 낮은 농도의 질소와 인이 존재하게 되므로 생물학적 하수처리가 보다 원활하게 수행될 것이다.

이러한 문제점의 해결을 위한 본 발명을 첨부한 도면 도 1을 참고하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 원수저류조(1)에서 공급된 폐수를 반응조(2)에서 암모니아성 질소와 인 및 고형물을 동시에 제거하기 위함에 있다.

이러한 본 발명의 반응조(2)에서는 암모늄, 인산염, 마그네슘이 존재하면 각각 1몰씩 반응하여 인산마그네슘암모늄(Phosphate Magnesium Ammonium)형태의 결정체를 형성하는 화학적 반응을 이용하여 물속에 존재하는 인산염과 암모늄을 제거하는 원리를 이용하여 질소와 인을 제거하고, 고형물은 침전시키는 방법을 행한다.

HPO₄ ^{2 -} + NH₄ ⁺ + Mg^{2 +} + OH^- + 6H₂O → MgNH ₄ PO ₄ 6H ₂ O ↓ + H₂0

또한 상기의 MgNH₄PO₄6H₂O의 결정화 외에도 수산화인산칼슘(Hydroxyl Apatite)의 결정을 형성시켜 인을 제거한다.

6HPO₄ ^{2 -} + 10Ca^{2 +} → Ca ₁₀ (OH) ₂ (PO ₄ ) ₆ ↓ + 6H2O

상기한 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆ 로의 반응이 일어나기 위한 기본조건으로는, 물속에 ①암모늄, 인산염, 마그네슘, 칼슘이 다량 존재하여야 하며, ②pH가 8 이상으로 높아야 한다.

사료나 축사에서의 축산분뇨처리방법(Scrap type, Slurry type)에 따라 차이는 있으나, 일반적으로 축산폐수의 경우, 암모늄농도가 400~1,200 mg/L, 인산염농도가 50~400 mg/L, 마그네슘농도가 50~300mg/L, 칼슘농도가 50~300 mg/L정도 존재한다.

분뇨 역시 축산분뇨와 유사하거나 암모늄 및 인산염이 더 높은 경향을 보인다. pH는 7 이상인 경우가 대부분이다.

즉, pH를 8 이상으로 조절해 준다면 상기한 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆ 로의 반응이 용이 해질 수 있으며, 이에 의해 물속의 질소 및 인을 제거할 수 있다.

이처럼 질소와 인을 어느 정도 제거한 후 축산폐수나 분뇨를 하수처리장으로 보낸다면, 하수처리장에서의 질소와 인의 부하는 작으면서 유기물농도는 보충되어 생물학적 처리에 적정한 C/N비를 유지할 수 있으므로 생물학적 처리가 보다 원활해 진다.

본 발명에서는 상술한 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆로의 반응을 보다 용이하게 발생시킴에 의해 질소와 인의 제거효율을 높일 수 있게 된다.

따라서 본 발명에서는 반응조(2)에서 ① pH를 용이하게 8 이상으로 유지시키기 위해 산기관을 투여하여 폭기화하며, ② 부족할 가능성이 있는 마그네슘 및 칼슘을 보충해주기 위해 카트리지형태의 촉매반응기를 부착하되 상기 촉매반응기 내부에 충진되는 촉매는 마그네슘, 칼슘을 필요의 량 만큼을 각각 선택하여 혼합하고 용융하여 제조한 다음 파쇄, 분별하여서 펠렛(Pellet)형태로 제조하여 반응시 필요한 성분이 서서히 용출되도록 하여 적정량을 보충해 줄 수 있도록 하며, ③ 결정화되어 침전되는 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆물질을 고형물질(SS)와 분리하여 회수하기 위해 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆ 물질이 부착될 수 있도록 스테인레스망을 설치하고 폭기관의 내부는 반드시 MgNH₄PO₄6H₂O 및 Ca₁₀(OH)₂(PO₄)₆ 물질이 부착하지 못하도록 고무소재를 사용한다.

상기한 반응조(3)는 상기한 바와 같이 일부의 인과 고형물질 및 암모니아성 질소를 제거하게 된다.

이러한 본 발명의 반응조(3)에서 처리한 처리수는 유기산조(순환수조)(3)와 메탄발효조(4)로 이동시킨다.

이러한 본 발명에서의 유기산조(순환수조)(3)와 메탄발효조(4)에서는 상기에서 1차 처리된 처리수를 순환시키면서 처리수를 처리하게 되는데, 이때 상기한 메탄발효조(4)에는 Methanothrix 와 같은 메탄생성균으로 형성된 그래뉼을 투여하여서 처리수에 함유된 유기물과 반응하여 메탄가스를 발생시키고, 이러한 메탄가스를 별도로 수거한다.

즉, 상기한 유기산조(순환수조)(3)와 메탄발효조(4)에서는 처리수에 함유된 유기물을 처리하는 것임을 알 수 있다.

이때 상기한 유기산조(순환수조)(3)와 메탄발효조(4)는 처리수를 순환시키되 유속을 빠르게하여 상기한 Methanothrix 와 같은 메탄생성균으로 형성된 그래뉼의 유동을 행하게 하여 처리수와의 접촉면적을 최대화하여 그 유기물의 제거 효율을 높일 수 있다.

한편 상기에서 발생한 메탄가스는 유기물이 분해하면서 발생하는 이산화탄소 및 H₂S와 함께 수거하되 탈황장치(6)을 거쳐 가스홀더(7)에 수집하였다가 그 메탄가스를 연료로의 사용을 행할 수 있다.

이렇게 유기물을 제거한 상태의 2차 처리수는 다시 질산화조(5)로 이동시킨다.

이러한 질산화조(5)에서는 2차 처리수에 잔존하는 암모니아성 질소를 처리하기 위한 것이다.

이는 질산화조(5)에 Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화균을 투여하여 상기 2차 처리된 처리수와 반응케 하여 암모니아나 암모니아성 질소를 처리한다.

즉, NH₃ + 질산화균 → NO₃ → NO₂

이렇게 질산화조(5)에서 처리된 3차 처리수는 다시 침전조(8)을 통하여 탈질반응조(9)에 이동시킨다.

이때 상기한 탈질반응조(9)에는 황산화탈질미생물(Thiobacillus denitrificans)을 투여하여 상기한 3차 처리수에 녹아 있는 NO₃, NO₂와 반응하여 N₂가스를 생성시켜 이 N₂ 가스를 날려 줌으로서, 3차 처리수에 남아 있는 질소의 제거를 도모한다.

이러한 질소를 제거한 제4차 처리수를 방류하는 것에 의하여 결국 폐수 특히, 축산 폐수, 분뇨, 침출수와 같은 고농도의 유기물, 질소, 인등이 함유된 폐수를 효과적으로 처리하게 된다.

그리고 본 발명에서는 상기한 처리수에 잔존하는 암모니아성 질소를 질산성 질소 또는 아질산성 질소로 변환시키는 잘산화조(5)는 첨부한 도면 도 2와 같은 구조로 하는 것이 바람직하다.

즉, 질산화조(5)에 투입되는 Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화 균의 유출화를 방지하기 위하여 입구(200)와 하부는 좁게 형성하되 중앙부는 넓게 구성한 중광상하협의 형상으로 구성하여 그 내부에 산기관(102)을 설치한 구조로 구성한다.

특히, Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화균의 경우에는 온도에 민감하므로 필요에 따라 상기한 질산화조(5)의 외부에 보온층(201)을 구비할 수 있다.

또한 상기한 Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화균의 경우에는 그 사용을 위하여 고정화할 필요가 있는데 본 발명에서는 다음과 같은 방법을 통하여 상기한 Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화균을 고정화한다.

즉, 폴리비닐알콜(PVA)을 물에 넣은 다음, 최종 농도가 20%가 되도록 조절한다.

이렇게 조절된 20%PVA를 오토크레프를 이용하여 120℃에서 5분간 멸균 및 용융처리한다.

이러한 20%PVA 수용액을 실온에서 30℃까지 냉각시킨 다음, PVA수용액의 농도가 10%가 되도록 상기한 질산화균을 배양하여 농축한 형태의 슬러지에 1 : 1의 비율로 균일하게 혼합한다.

이 혼합액을 금속제 상자에 일정한 두께를 가지도록 균일하게 주입하여 -4℃에서 24시간동안 냉동한다.

그 후 실온에서 해동하여 3∼5mm의 크기로 잘라서 입방체의 담체화하여 사용한다.

이러한 고정화방법에 있어서, 폴리비닐알콜(PVA)을 20%PVA 수용액화 하지 않거나 또는 상기한 질산화균을 배양하여 농축한 형태의 슬러지와의 혼합을 1 : 1로 하여 10%의 농도를 유지하지 않고 그 이하의 농도로 유지하는 경우에는 냉동시 굳지 않아서 질산화조(5)에 투여하는 경우에 쉽게 녹아버리는 문제점이 발생하고, 또한 그 이상의 농도를 유지하는 경우에는 너무 딱딱해져서 물과 공기와의 혼합 반응을 저해하여 결국 처리수의 처리를 효과적으로 행할 수 없는 문제점을 발생하게 된다.

이와 같은 방법에 의하여 제조되는 것에 의해 고정화된 Nitrobactor 또는 Nitrosomonas와 같은 질산화균을 질산화조(5)에 투여하여 암모니아를 질산성 질소로 전환시키는 방법을 통하여 처리수에서 암모니아를 제거한다.

이와 같이 상기에서 살핀 바와 폐수 특히, 축산 폐수, 분뇨, 침출수와 같은 고농도의 유기물, 질소, 인 등이 함유된 폐수를 반응조를 통하여 암모니아성 질소, 인, 고형물 및 질소의 제거를 도모하고, 유기산조와 메탄발효조에서 유기물의 제거를 도모하고, 특히 본 발명에서는 질산화 반응조에서 암모니아성 질소를 질산성 질소 또는 아질산성 질소로 변환시키는 것에 의하여 암모니아를 제거하고, 탈질 반응조에서 질산성 질소 또는 아질산성 질소를 질소가스로 전환하여 질소를 제거하는 방법을 통하여 폐수를 처리하는데 그 특징이 있는 발명임을 확인할 수 있다.

이상 상기에서 살핀 바와 같이, 본 발명은 축산폐수, 분뇨, 침출수와 같은 고농도의 유기물, 질소, 인 등이 함유된 폐수에서 특히 암모니아를 효과적으로 처 리할 수 있도록 하여 생태계의 보호와 함께 자연을 효과적으로 보호할 수 있는 매우 유용한 발명임이 분명하다.

Claims (3)

1. 축산폐수, 분뇨, 침출수와 같은 고농도의 유기물, 질소, 인 등이 함유된 폐수를 처리하기 위한 질산화조에 투여하는 질산화균 고정화 방법에 있어서,

   폴리비닐알콜(PVA)을 물 20L에 넣은 다음, 최종 농도가 20%가 되도록 조절한 20%PVA를 오토크레프를 이용하여 120℃에서 5분간 멸균 및 용융처리하고,

   이렇게 얻은 20%PVA 수용액을 실온에서 30℃까지 냉각시킨 다음, PVA수용액의 농도가 10%가 되도록 상기한 질산화균을 배양하여 농축한 형태의 슬러지에 1 : 1의 비율로 균일하게 혼합하고,

   상기 혼합액을 금속제 상자에 일정한 두께를 가지도록 균일하게 주입하여 -4℃에서 24시간동안 냉동을 행한 다음 실온에서 해동하여 3～5mm의 크기로 잘라서 입방체의 담체화하는 것을 특징으로 하는 축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균 고정화 방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 질산화균이 Nitrobactor 이거나 Nitrosomonas인 것을 특징으로 하는 축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균 고정화 방법.
3. 폐수 처리 장치의 질산화 반응조에 있어서,

   상기 질산화 반응조가 상,하부는 좁고 중앙부가 넓은 중광상하협체로 이루어져서 그 내부에 산기관이 설치된 것을 특징으로 하는 축산폐수, 침출수 및 분뇨와 같은 폐수처리용 질산화균 고정화 장치.

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