KR100742395B1

KR100742395B1 - 오폐수 처리장치

Info

Publication number: KR100742395B1
Application number: KR1020060089872A
Authority: KR
Inventors: 유인상; 송한솔
Original assignee: 주식회사 호국이엔지; 유인상; 송한솔
Priority date: 2006-09-16
Filing date: 2006-09-16
Publication date: 2007-07-24

Abstract

본 발명은 오폐수처리장치에 관한 것으로, 오폐수를 1차 침전시키기 위한 1침전지와, 1차 침전된 오폐수를 혐기성 박테리아에 의해 발효시키는 혐기조, 혐기조를 거쳐 발효된 오폐수를 무산소의 상태로 숙성시키는 1무산소조, 상기 무산소조를 거쳐 나온 오폐수를 폭기 처리하는 1호기조, 상기 1호기조를 거쳐 나온 오폐수를 2차 침전시키는 2침전지, 상기 2침전지를 거쳐 나온 오폐수를 다시 무산소의 상태에서 숙성시키는 2무산소조, 상기 2무산소조를 거쳐 숙성 처리된 오폐수를 폭기 처리하는 2호기조 및, 상기 2호기조를 거쳐 나온 오폐수를 다시 침전시키는 3침전지로 이루어져, 상기 3침전지를 거쳐 나온 완전하게 처리된 결과물을 방류하도록 되어 있다. 그리고, 상기 제1침전지의 슬러지배출구와 제3침전지의 슬러지배출구가 농축조와 연결되고, 상기 농축조의 여과수 배출구는 상기 1호기조의 유입구와 2호기조의 유입구에 병렬 연결되어 있는 한편, 상기 2침전지의 슬러지배출구가 1무산소조의 유입구와 연결된 구조로 이루어져 있다. 한편, 상기 1호기조를 산소량이 각기 다른 4개의 폭기로조 구성시켜 미생물의 활성화를 극대화할 수 있다. 이러한 구조로 이루어진 본 발명의 오폐수 처리장치는 1호기조와 2무산소조의 사이에 2침전지를 추가 설치하여, 오폐수가 1차,2차 및 3차 침전지를 거치면서 여과되어지도록 함으로써, 슬러지 일령을 15일 이상으로 유지할 수 있게 하여 미생물에 의한 분해시간이 충분하게 하여 반송슬러지의 농도를 높이는 한편, 질화균의 생성을 촉진시켜 질화균의 밀도를 높여 줌으로써 처리수의 수질이 좋아질 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

오폐수 처리장치, 2,3차 침전지를 갖춘 오폐수 처리장치,

Description

오폐수 처리장치{An apparatus for purifying the polluted water}

도 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 공정도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 - 1침전지 3 - 혐기조

5 - 1무산소조 7 - 1호기조

9 - 2침전조 11 - 2무산소조

13 - 2호기조 15 - 3침전조

17 - 슬러지 배출구 19 - 슬러지 배출구

21 - 농축조 23 - 상등수 배출구

25 - 유입구 27 - 유입구

29 - 슬러지 배출구 31 - 유입구

33 - 유입구

본 발명은 오폐처수를 처리하는 오폐수 처리장치에 관한 것으로, 오폐수의 슬러지 반송량을 증대시켜 슬러지 처리 시간이 길어지게 함으로써 오폐수의 처리를 능력이 향상되어지게 하여 방출수의 수질이 상태가 개선되어지게 한 오폐수 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 발달과 함께 가정이나 공장 등에서 적지 아니한 오폐수가 발생하게 되고, 이러한 오폐수가 직접 하천으로 유입됨으로 인하여 우리의 생활환형을 악화시키는 문제가 크게 대두됨에 따라 오폐수 처리문제가 크게 이슈화되고 있다.

따라서, 지금까지 수많은 오폐수 처리장치가 개발되어 왔으나, 실제 현장에서 효과적으로 이용되고 있는 기술은 그렇게 많지 않고 일부 몇 가지의 기술에만 한정되고 있다.

이렇게 현상에 적용시켜 효과적으로 사용하고 있는 방법으로서, 협기성과 호기성 방법을 함께 적용시키면서 모든 오폐수의 처리에 적용시킬 수 있게 하는 가장 효과적인 방법 중의 하나로서 5단계 바덴포(Bardenpho)공법이 잘 알려져 있는바, 상기 5단계 바덴포 공법은 4단계의 공법을 더욱 발전시킨 것으로서, 혐기조-무산소조-호기조-무산소조-호기조로 구성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어져 있는 바덴포의 5단계 공법에서, 혐기조-무산소-호기조의 과정을 통하여서는 질소, 인 및 유기물을 제거하게 되고, 두 번째 무산소조에서는 내생탈질과정을 통하여 미처리된 질산성 질소를 제거하며, 마지막 호기성 조에서는 폐수내 잔류 질소가스를 제거하고 최종 침전지에서 인이 용출되는 것을 방지하기 위하여 사용된다.

이러한 바덴포 5단계 공법은 4단계 바덴포 공법에 비하여 인 제거효율이 높으며, 다른 생물학적 질소 제거 공법에 비하여 질소제거효율이 높고, A²/O 공법에 비하여 긴 체류시간을 사용하므로 유기성 탄소화물 능력이 높다.

그러나, 저부하 운전 및 10 ~ 24시간의 긴 체류시간으로 인하여 건설비가 표준활성 슬러지법에 비하여 다소 많이 소요된다는 문제점이 있고, 유입원수내의 RBD COD의 농도가 낮거나 수온이 낮은 겨울철에 질소와 인의 제거효율이 낮다는 단점이 있다.

또한, 상기 종래의 4단계 바덴포 공법은 대규모 하수처리시설(50,000~100,000 ㎥/일)에 대해서는 국내에서 사용실적이 없다는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 5단계 바덴포 공법에서와 같은 오폐수처리장치에서 발생하는 여러 가지 문제점을 해결하여, 건설비를 줄일 수가 있고, 유입원수내의 RBD COD의 농도가 낮거나 수온이 낮은 겨울철에도 질소와 인의 제거효율을 높일 수 있으며, 미생물의 활성화를 극대화하여 최종 처리 방류되는 배출수의 수질을 뛰어나게 좋아지게 하는 오폐수 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 오폐수를 1차 침전시키기 위한 1침전지와, 1차 침전된 오폐수를 혐기성 박테리아에 의해 발효시키는 혐기조, 혐기조를 거쳐 발효된 오폐수를 무산소의 상태로 숙성시키는 1무산소조, 상기 무산소조를 거쳐 나온 오폐수를 폭기 처리하는 1호기조, 상기 1호기조를 거쳐 나온 오폐수를 2차 침전시키는 2침전지, 상기 2침전지를 거쳐 나온 오폐수를 다시 무산소의 상태에서 숙성시키는 2무산소조, 상기 2무산소조를 거쳐 숙성 처리된 오폐수를 폭기 처리하는 2호기조 및, 상기 2호기조를 거쳐 나온 오폐수를 다시 침전시키는 3침전지로 이루어져, 상기 3침전지를 거쳐 나온 완전하게 처리된 결과물을 방류하도록 되어 있다. 그리고, 상기 제1침전지의 슬러지배출구와 제3침전지의 슬러지배출구가 농축조와 연결되고, 상기 농축조의 여과수 배출구는 상기 1호기조의 유입구와 2호기조의 유입구에 병렬 연결되어 있는 한편, 상기 2침전지의 슬러지배출구가 1무산소조의 유입구와 연결된 구조로 이루어져 있다. 한편, 상기 1호기조를 산소량이 각기 다른 4개의 폭기로조 구성시켜 미생물의 활성화를 극대화할 수 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 오폐수 처리장치는 1호기조와 2무산소조의 사이에 2침전지를 추가 설치하여, 오폐수가 1차,2차 및 3차 침전지를 거치면서 여과되어지도록 함으로써, 슬러지 일령을 15일 이상으로 유지할 수 있게 하여 미생물에 의한 분해시간이 충분하게 하여 반송슬러지의 농도를 높이는 한편, 질화균의 생성을 촉진시켜 질화균의 밀도를 높여 줌으로써 처리수의 수질이 좋아질 수 있게 하는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

한편, 상기 1호기조를 산소량이 각기 다른 4개의 폭기로조 구성시켜 미생물의 활성화를 극대화할 수가 있다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도면 1은 본 발명에 따른 오폐수 처리장치의 구성을 나타낸 공정도로서, 상기 도면에 도시하여 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 오폐수 처리장치는 오폐수를 1차 침전시키기 위한 1침전지(1)와, 상기 1침전지(1)에서 1차 침전된 오폐수를 혐기성 박테리아에 의해 발효시키는 혐기조(3), 상기 혐기조(3)를 거쳐 발효된 오폐수를 무산소의 상태로 숙성시키는 1무산소조(5), 상기 무산소조(5)를 거쳐 나온 오폐수를 폭기 처리하는 1호기조(7), 상기 1호기조(7)를 거쳐 나온 오폐수를 2차 침전시키는 2침전지(9), 상기 2침전지(9)를 거쳐 나온 오폐수를 다시 무산소의 상태에서 숙성시키는 2무산소조(11), 상기 2무산소조(11)를 거쳐 숙성 처리된 오폐수를 폭기 처리하는 2호기조(13) 및, 상기 2호기조(13)를 거쳐 나온 오폐수를 다시 침전시키는 3침전지(15)로 이루어진다.

그리고, 상기 1침전조(1)의 슬러지배출구(17)와 상기 3침전지(15)의 슬러지배출구(19)가 농축조(21)와 연결되어 있으며; 상기 농축조(21)의 월류 상등수 배출구(23)는 상기 1무산소조(5)의 유입구(31)와 2무산소조(11)의 유입구(27)에 병렬 연결되어 있는 한편; 상기 2침전지(9)의 슬러지배출구(29)는 1무산소조(5)의 유입구(31)와 연결되어 이루어진다.

한편, 상기 1호기조(7)는 미생물의 활성화를 극대화하기 위해 4개의 폭기조(7a,7b,7c,7d)로 구성시킬 수가 있는데, 이와 같이 1호기조(7)를 서로 다른 4개의 폭기조(7a,7b,7c,7d)로 만든 경우에, 제1폭기조(7a)는 30%의 산소량을 투입하고, 제2폭기조(7b)는 40%의 산소량을 투입하며, 제3폭기조(7c)는 18%을 투입하고, 제4폭기조(7d)는 12%의 산소량을 투입한다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 오폐수가 1침전지(1)로 유입되면 2시간 정도에 걸쳐 고형물을 침전을 시킨다. 이 과정에서 유기물을 약 30%정도 제거한다.

이렇게 1침전지(1)에서 침전 여과된 상등수는 다음 혐기조(3)로 이동하는데, 상기 혐기조(3)에서 나중에 설명하게 될 3침전지(15)의 반송 활성오니와 혼합되어 약 1.5시간 동안 혐기성 상태에서 처리되면서 인을 방출한다.

그리고 상기 1침전지(1)에 침전된 침전물은 슬러지 배출구(17)를 통하여 농축조(21)로 이송시켜 다시 재처리한다.

한편, 상기 혐기조(3)에서 인이 방출된 오 · 폐수는 1무산소조(5)로 이동되 어 약 3시간 동안 공기가 차단된 상태에서 탈질 처리되는데, 상기 1무산소조(5)에서는 상기 2침전지(9)의 고농도 반송 오폐수(유입수의 3.5배 물량)와 상기 혐기조(3)에서 유입된 오폐수 및 상기 농축조(21)의 상등수(유기물, 즉 전자공여체)가 서로 혼합되어 고도의 탈질 작용을 한다.

상기 1무산소조(5)에서 탈질 처리된 오폐수는 1호기조(7)로 이동되어 공급 산소량을 적절하게 조절하면서 호기 처리되는데, 이러한 호기 처리되는 과정은 약 10시간에 걸쳐서 이루어지면서 미생물의 활성화를 극대화시켜 유기물을 산화분해하는 한편, 상기 혐기조(3)에서 방출된 인을 섭취 제거한다.

상기 1호기조(7)에서 호기 처리되어 미생물의 활동이 극대화가 이루어진 오폐수를 2침전지(9)로 이송하여 약 0.5시간 동안 침전시키는데, 상기 2침전지(9)에서는 1호기조(7)를 거쳐 나온 오폐수를 고농도(침전물)와 저농도(상등수)로 분리하여, 고농도의 침전물은 1무산조(5)로 반송함으로써 호기조의 혼합액 부유물질 농도(MLSS - Mixed Liquied Suspended Solid)를 높여 소화조 내의 미생물량 또는 생물학적 활성을 갖는 질화균의 농도가 높아지게 함으로써, 슬러지의 일령을 길게 하여 유출되는 질화균을 최소화시킨다.

그리고 상기 2침전지(9)에서 여과되어 저농도 슬러지를 함유한 오폐수는 월류하여 2무산소조(11)로 이송시키고, 상기 2침전지(9)에서 침전된 고농도 슬러지를 함유한 오폐수는 유입수의 3.5배 를 추가하여 슬러지 배출구(29)를 통하여 이미 거쳐 지나온 무산소조(5)의 유입구(31)로 이송시켜 다시 무산소조(5)와 1호기조(7)를 차례대로 거치면서 더욱더 효과적으로 정화 처리되게 한다.

상기 2무산소조(11)로 이동된 오폐수는 약 3시간 동안 공기가 차단된 상태에서 내생 탈질 처리되고, 이렇게 숙성 처리된 오폐수를 2호기조(13)에 투입하여 약 1시간 동안 공기(산소)를 투입한 상태에서 마지막으로 유기물 산화와 질소가스를 제거하고 최종 정화처리한다.

이렇게 정화 처리된 처리수를 3침전지(15)에 투입하여 약 3시간동안 처리하여 침전시킨 후 상등 월류수는 방류하고, 침전된 침전물은 슬러지 배출구(19)를 통하여 농축조(21)로 투입하는 한편, 상기 3침전지(15)의 슬러지 배출구(19)에서 배출된 침전물의 일부는 상기 혐기조(3)의 유입구(33)로 유입수의 1배량을 반송하여 다시 혐기조(3)에 유입시켜서 인의 방출 효과가 증대되어지게 하고, 상기 혐기조(3)를 거쳐 인을 방출한 오폐수는 2침전지(9)에서 반송된 오니와 혼합화여 1무산소조(5)에서 탈질을 하게 한다.

한편, 상기 1침전지(1)와 3침전지(15)에서 배출된 침전물을 각각의 슬러지 배출구(17,19)를 통하여 농축조(21)에 전달한 후, 상기 농축조(21)에서 여과처리된 상등수를 상기 1무산소조(5)의 유입구(31)와 2무산소조(11)의 유입구(27)에 전자공여체로 투입하는데, 이때 상기 1무산소조(5)쪽으로 90%를 보내고, 2무산소조(11)쪽으로 10%의 농축조(21)의 상등수를 보내어 탈질이 촉진되게 함으로써 오폐수가 더욱 효과적으로 정화 처리되어지게 한다.

그리고, 상기한 바의 과정에서 2단계의 무산소 및 호기조 과정을 거친 다음 3침전지(15)에서 침전된 침전물이 슬러지 배출구(19)를 통하여 다시 혐기조(3)에 유입수량의 1배만큼 유입되어 재처리되게 함으로써 오폐수에 함유되어 있는 인의 제거율을 높이게 된다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 상기한 바와 같은 여러 가지의 과정을 거치면서 여러 차례에 걸쳐 다시 앞쪽의 처리조로 반송되어지게 함으로써, 전체적으로 오폐수의 처리가 처리되어지는 슬러지 일령을 약 15일 이상 지속되게 함으로써 질소를 충분하게 제거할 수가 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 오폐수 처리장치는 1호기조(7)와 무산소조(11)사이에 2침전지(9)를 추가로 설치하고, 상기 2침전지(9)의 침전물과 3침전지(15)의 침전물을 혐기조(3)와 무산소조(5)에 반송하여 재투입함으로써 질소와 인을 더욱 효과적으로 제거할 수가 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

특히, 본 발명에 따른 장치는 1침전조(1)의 침전물과 3침전조(15)의 침전물을 농축조(21)에서 지방과 단백질 및 다당류를 함께 투입하여 농축시킴으로써 유기산을 생산하여, 그 생성물인 유기산과 미생성된 유기물을 1무산소조(5)의 유입구(31)와 2무산소조(11)의 유입구(31)에 전자공여체의 질화균 생성 역할을 하도록 투입하여 탈질작용을 촉진하여 질소의 제거 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims

오폐수를 1차 침전시키기 위한 1침전지(1)와, 상기 1침전지(1)에서 1차 침전된 오폐수를 혐기성 박테리아에 의해 발효시키는 혐기조(3), 상기 혐기조(3)를 거쳐 발효된 오폐수를 무산소의 상태로 숙성시키는 1무산소조(5), 상기 무산소조(5)를 거쳐 나온 오폐수를 폭기 처리하는 1호기조(7), 상기 1호기조(7)를 거쳐 나온 오폐수를 2차 침전시키는 2침전지(9), 상기 2침전지(9)를 거쳐 나온 오폐수를 다시 무산소의 상태에서 숙성시키는 2무산소조(11), 상기 2무산소조(11)를 거쳐 숙성 처리된 오폐수를 폭기 처리하는 2호기조(13) 및, 상기 2호기조(13)를 거쳐 나온 오폐수를 다시 침전시키는 3침전지(15)로 이루어지고; 상기 1침전조(1)의 슬러지배출구(17)와 상기 3침전지(15)의 슬러지배출구(19)가 농축조(21)와 연결되며; 상기 농축조(21)의 상등 월류수 배출구(23)는 상기 1무산소조(5)의 유입구(31)와 2무산소조(11)의 유입구(27)에 병렬 연결되어 있는 한편; 상기 2침전지(9)의 슬러지배출구(29)는 1무산소조(5)의 유입구(31)와 연결되어 이루어진 오폐수 처리장치
제 1 항에 있어서, 상기 1호기조(7)가 미생물의 활성화를 극대화하기 위해 4개의 폭기조(7a,7b,7c,7d)로 이루어진 것을 특징으로 하는 오폐수 처리장치