KR100767724B1 - 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질소, 인 제거 공정에 있어서 기존의 중력 침강식 이차 침전지를 대체하는 미세기포를 이용한 슬러지 부상농축 고액분리공정을 질소, 인 제거 공정에 조합하여 하폐수 중의 유기물, 질소, 인, 입자상 물질 등을 효과적으로 제거하기 위한 하폐수 처리 방법 및 그 장치를 제공한다. 또한 본 발명은 기포 발생을 위해 알루미늄 또는 철 재질의 전극판을 사용함으로써 양극으로부터 용해되는 알루미늄 이온 또는 철 이온에 의해 인의 제거가 이루어지는 하폐수 처리 방법 및 그 장치를 제공한다. 이러한 방법 및 장치를 통해 생물 반응조의 미생물 농도를 고농도로 유지할 수 있기 때문에 질소, 인 제거 공정에 있어서 반응조의 용적과 소요 부지 면적을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 유기물, 질소, 인의 제거 효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 슬러지 팽화현상(bulking)이나 미소 플록의 발생에 따른 슬러지의 침전성 저하와 유출수질의 악화를 극복할 수 있고, 침전에 필요한 시간을 감소시켜 하폐수 처리량을 대폭 증가시킬 수 있다. 더불어 생물학적 인제거와 화학적 응집에 의한 인제거가 동시에 진행되므로 인제거 효율이 극대화된다.

하폐수 처리, 고농도 활성슬러지, 질소 제거, 인 제거, 미세기포, 전극판, 부상고액분리

Description

슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법 및 장치 {A Method and an apparatus for waste water treatment through biological system combined with flotation separation of activated sluge}

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 공정에 이용되는 고효율 MLE 시스템의 일 구체예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 공정의 부상고액분리조 내 미세기포 발생부의 전극판 배치 방법의 일 구체예를 개략적으로 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

11 : MLE 시스템의 무산소조 12 : MLE 시스템의 포기조

13 : 슬러지 부상고액분리조 14 : 처리수 저류조

15 : 슬러지 탈기조 16 : 슬러지 배출가이드

17 : 슬러지 분산 유입부 18 : 원수 유입 라인

19 : 내부반송라인 20 : 슬러지 반송라인

21 : 처리수 유출라인 22 : 처리수 순환라인

31 : 미세기포 발생부 32 : 미세기포 발생부 유닛

본 발명은 활성슬러지를 이용한 생물학적 하폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 상향으로 발생되는 미세기포를 이용한 슬러지 부상 분리 및 농축을 기존의 질소, 인 제거 공정에 조합하여 하폐수 중의 유기물, 질소, 인, 입자상 물질 등을 효과적으로 제거할 수 있는 하폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 미세기포를 발생시키는 전극판으로서 용해성인 알루미늄 재질 또는 철 재질을 사용함으로써, 알루미늄 이온 또는 철 이온에 의해 용해성 인의 응집제거가 가능한 하폐수 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

하수 중의 유기물, 질소, 인 등을 제거하는 생물학적 하수 처리 공정에서 활성슬러지라 불리는 미생물 집합은 가장 핵심적인 역할을 수행하는 생물학적 고형물이다. 이러한 활성슬러지를 이용한 하수 처리 공정(활성슬러지 공정)의 운전 효율은 유입 하수의 유기물을 포함한 오염 물질의 농도 부하 및 유량 부하, 반응조의 활성슬러지 농도 및 상태, 수리학적 체류시간과 고형물 체류시간 등에 의해 큰 영향을 받는다. 특히, 활성슬러지의 농도는 전형적인 활성슬러지 공정 뿐만 아니라 질소 및 인 제거를 포함한 하수 고도처리공정에서도 매우 중요한 운전인자로서 인식되고 있다. 그러나, 기존의 고액분리 방법 중 가장 보편적으로 사용되는 중력침전으로는 반응조의 활성슬러지 농도를 적절히 조절하거나 고농도로 유지할 수가 없다. 특히, 간헐적으로 발생하는 슬러지 팽화현상(bulking)이나 침전과정에서 탈질 에 의해 발생하는 질소가스에 의한 슬러지 재부상과 이에 따른 고액분리 효율의 저하 및 활성슬러지의 과다 유실 문제는 중력침전에서 가장 대처하기 곤란한 문제점으로 지적되고 있다.

지금까지 고농도 활성슬러지 공정의 운전을 위해 개발된 방법으로는 침지형 막을 이용한 활성슬러지 공정(Membrane BioReactor, MBR), 순산소 폭기 공정 및 대표적인 부착성장공법인 담체를 이용한 바이오필터 공법 등이 있다. 그러나, MBR 공정이나 바이오필터 공법과 같은 경우에는 막 또는 담체의 구입에 따른 초기비용이 매우 클 뿐만 아니라, 장기간 운전시 활성슬러지 또는 슬러지 분비물에 의한 폐색이 발생하고 이에 따라 압력손실이 커지게 된다. 따라서, 주기적인 세척 또는 역세척이 반드시 수반되어야 하는 단점이 있다. 순산소를 이용한 폭기공법의 경우에는 활성슬러지를 고농도로 유지하기 위해서 매우 양호한 슬러지의 침전성이 항상 확보되어야 하기 때문에 안정적인 운전이 불가능하고, 폭기조의 미생물 농도 또한 8,000 mg/L 이상으로는 유지하기 어렵다고 알려져 있다. 더불어 순산소를 공급하기 위해 추가적인 비용이 든다는 단점도 있다.

이러한 방법들 이외에도, 단일 반응조에서 하수 등의 유입(fill), 반응(reaction), 침전(settle), 배출(draw) 및 휴지(idle)의 단위 공정이 정해진 시간의 배열에 따라 연속적으로 이루어지는 SBR 공정이 개발되어 하폐수 처리에 적용되고 있다. 이 방법은 각각의 단위 공정이 단일 반응조에서 이루어지므로 이차 침전지가 불필요할 뿐만 아니라 사상균의 제어가 용이하며 시공이 간편하여 하수 등의 안정적 관리 측면에서 매우 유리하다. 그러나, SBR 공정은 MLSS(mixed liquor suspended solids) 농도를 원하는 수준으로 높게 유지할 수 없을 뿐만 아니라 거의 필수적으로 거쳐야 하는 침전 반응에 소요되는 시간이 길어 전체 공정의 주기 시간을 증가시키게 되는 단점이 있다. 또한, 기존의 SBR 공정은 처리수를 유출하는 과정에서 반응조 내의 수류 특성이 변하는 경우에 슬러지 입자가 유출수에 포함되어 유실될 수 있는 단점이 있다.

한편, 국내 하수의 낮은 C/N비 및 C/P비의 특성상 질소와 인을 동시에 처리하는 것은 현실적으로 큰 제약이 따른다. 따라서 질소는 생물학적으로 처리하고 인은 물리, 화학적으로 제거하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 그러나 대다수의 연구나 개발된 인제거 기술들은 화학약품의 첨가에 따른 추가적인 비용부담과 약품의 간헐 주입에 따른 처리효율의 불안정성을 내포하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 연구한 결과, 기존의 질소, 인 제거 공정에 미세기포를 이용한 부상고액분리조를 부착함으로써, 미생물 농도를 고농도로 유지시키고 이에 따른 유기물 및 질소제거효율을 극대화할 수 있다는 것을 발견했다. 따라서, 본 발명의 목적은 상향으로 발생되는 미세기포를 이용한 슬러지 부상분리 및 농축을 기존의 질소, 인 제거 공정에 조합하여, 활성슬러지의 농도를 고농도로 유지함과 동시에 슬러지의 고액분리 시간을 줄일 수 있는 효과적인 하폐수 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 미세기포를 발생시키는 과정에서 전극판이 용해됨에 따라 발생되는 알루미늄 이온 또는 철 이온을 수중에 존재하는 용해성 인의 응집제거에 사용하여 인제거 효율을 극 대화하는 하폐수 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법에 있어서, a) 하폐수 처리 대상 원수에 슬러지를 혼합하여 슬러지 미생물에 의한 탈질 및 탈인 반응을 시키는 단계; b) 상기 a)단계에서 탈질 및 탈인 반응이 완료된 하폐수 처리 대상 원수 및 슬러지의 혼합액에 상향으로 미세기포를 공급하여 슬러지를 상향으로, 상기 슬러지를 제외한 액체 성분인 처리수를 하향으로 각각 분리하는 단계; c) 상기 b)단계에서 분리된 처리수를 배출하는 단계; 및 d) 상기 b)단계에서 분리된 슬러지를 반송하여 상기 a) 내지 c)단계를 반복하는 단계를 포함하며, 상기 b) 단계는 알루미늄 또는 철 전극판의 전기분해에 의해 미세기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법을 제공한다.

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상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법에 있어서, 상기 a)단계의 미생물농도를 5000mg/L 내지 12000mg/L로 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법에 있어서, 상기 미생물 농도는 슬러지의 반송량을 조절함으로써 조절되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 하폐수 처리 대상 원수와 슬러지가 유입되어 탈질 및 탈인 반응이 일어나는 생물반응조; 상기 생물반응조로부터 상기 탈질 및 탈인 반응이 완료된 하폐수 처리 대상 원수 및 슬러지의 혼합액이 유입되며, 상기 혼합액에 미세기포를 공급하기 위한 미세기포 발생부(31)를 하단에 갖추고 있고, 유입된 상기 혼합액으로부터 미세기포에 의해 분리되어 부상된 슬러지를 배출하기 위한 통로를 상단에 갖추고 있으며, 상기 혼합액으로부터 슬러지가 분리된 처리수를 배출시키는 부상고액분리조(13); 상기 부상고액분리조(13)로부터 배출되는 처리수가 유입되는 처리수 저류조(14); 및 상기 부상고액분리조(13) 상단의 통로를 따라 배출되는 슬러지가 유입되고 상기 슬러지를 상기 생물반응조로 반송하는 슬러지 반송라인(20)을 포함하며, 상기 미세기포 발생부(31)는 전기분해에 의해 미세기포를 발생시키는 양극판 1개와 음극판 2개를 미세기포 발생부의 유닛(32)으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치를 제공한다.

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상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 양극판 및 음극판은 알루미늄 또는 철 재질인 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 양극판 및 음극판은 2열 이상으로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

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상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 부상고액분리조(13)는 처리수를 배출하기 위한 처리수 유출 라인 또는 개구(開口)를 상기 부상고액분리조(13)하단에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 부상고액분리조(13)는 부상 분리된 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 슬러지 배출수단은 경사면으로 된 배출가이드(16)인 것을 특징으로 한다.

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상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 슬러지 반송라인(20)은 슬러지에 포함된 기포를 탈기하는 탈기조(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 하폐수 처리 장치는 부상분리된 슬러지를 상기 탈기조(15)로 이송하기 위하여 처리수를 상기 처리수 저류조(14)로부터 간헐적으로 상기 부상고액분리조(13)로 유입시키는 처리수 순환라인(22)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서, 상기 처리수 순환라인(22)은 상기 부상고액분리조(13)의 상기 미세기포 발생부(31) 하단에 위치하여 상기 미세기포 발생부(31)를 간헐적으로 역세척하는 것을 특징으로 한다.

이하, 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 효과에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 예들은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 예시된 것으로, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

본 실시예에서는 활성슬러지를 이용하는 질소 제거 공정 중 가장 대표적인 MLE 공정에 본 발명에 의한 부상고액분리조를 조합하였다. 우선, 도면상 도시되지 않은 1차 침전조 또는 고액분리조로부터의 유출수(이하 "원수")를 처리 대상 원수 유입 라인(18)을 통해 MLE 공정의 무산소조(11)로 주입하였다.

무산소조(11)에서는 주입된 원수 중에 존재하는 유기물을 전자수용체로 하여 미생물에 의한 탈질이 일어나고 이 과정에서 유기물이 동시에 제거된다. 무산소조(11)에서의 수리학적 체류시간은 2 내지 4시간 정도로 하였으며, 균질한 혼합을 위해 활성슬러지 미생물 혼합액을 교반기로 교반하였다. 무산소조(11)를 거친 원수 는 포기조(12)로 유입되었는데, 포기조(12)에서는 원수에 포함된 암모니아성 질소가 질산성 질소로 질산화 되며, 무산소조(11)에서 제거되지 않은 유기물이 산화되어 이산화탄소로 전환된다. 포기조(12)에서 질산화된 질산화액은 내부반송라인(19)을 통해 무산소조(11)로 반송시켰다. 내부반송유량은 원수유입유량의 2 내지 4배로 하였고, 포기조(12)에는 원활한 산소공급을 위해 하단부에 폭기부를 두었다.

그 후, 포기조(12)로부터 유출되는 활성슬러지 혼합액을 부상고액분리조(13)로 주입하여 처리수와 활성슬러지를 분리하였다. 활성슬러지 분산 유입부(17)를 통해 고액분리조(13)로 유입된 활성슬러지 혼합액 중, 처리수는 하향흐름을 가지게 되어 하단부의 처리수유출라인(21)을 통해 배출된다. 처리수가 하향흐름을 갖는 동안, 하단에 배치된 미세기포 발생부(31)의 전극판의 양극으로부터 용해된 알루미늄 또는 철 이온은 처리수 중의 용해성인을 응집하였고 입자상 형태로 전환된 인은 재차 부상분리가 되어 처리수로부터 제거되었다. 양극의 재질로는 인의 응집에 효과적인 알루미늄 또는 철 재질을 사용하였다. 전극판의 배치는 도 2의 미세기포 발생부(31)의 평면도와 같이 2열로 배치시켰다. 2열로 전극판을 배치시킨 이유는 전극판의 고른 전류밀도를 유지하기 위함이다. 미세기포 발생부의 유닛(32)은 도 2와 같이 양극 1개와 음극 2개를 포함하였다. 이는 양극판의 양면을 고르게 사용하기 위함이다.

부상고액분리조(13)의 활성슬러지를 포함한 고형물 혼합액은 미세기포 발생부(31)에 의해 상향으로 발생되는 미세기포에 의해 상부에 고액분리 및 농축되었다. 미세기포 발생부(31)에 의해 다량으로 발생된 미세기포는 상향으로 이동하면서 활성슬러지를 포함한 고형물과 접촉하고, 이 과정에서 활성슬러지 플록은 부착된 미세기포에 의해 비중이 작아지기 때문에 수면으로 부상하게 되는 것이다.

부상분리된 고농도 활성슬러지는 부상슬러지 배출가이드(16)를 통해 경사면을 따라 하단으로 유출되고, 하단으로 유출된 슬러지는 슬러지반송라인(20)을 따라 무산소조(11)로 반송되었다. 이 과정에서 필요할 경우 농축슬러지 층에 포함된 미세기포를 탈기시키기 위해 탈기조(15)를 두었다.

부상분리된 슬러지는 그 농도가 20,000mg/L 이상으로 매우 높기 때문에 슬러지를 배출시키기가 쉽지 않다. 본 발명에서는 부상고액분리조(13)로부터 유출된 처리수를 처리수 저류조(14)에 저류시켰다가 부상농축슬러지의 원활한 배출을 위해 간헐적으로 처리수순환라인(22)을 통해 주입시켰다. 이러한 방법으로 슬러지를 배출할 경우, 부상분리된 활성슬러지의 확실한 배출이 가능하고, 슬러지 부상고액분리조(13) 하단에 위치한 미세기포 발생부(31)의 전극판의 역세척도 동시에 일어난다.

하기 표 1은 대표적인 고농도 활성슬러지 공정인 MBR 공정, 순산소 활성슬러지 공정 및 고율 폭기법과 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 조합한 고효율 MLE 공정에 대해 활성슬러지 반응조의 MLSS(mixed liquor suspended solids) 농도, 적정 유기물 부하율, 유기물 제거율, SS 제거율, 질소 및 인 제거율을 비교하여 나타낸 것이다.

	MBR	순산소 활성슬러지	고율 폭기법	본 발명 방법
반응조 MLSS(g/L)	7∼15	3∼8	4∼10	5∼12
BOD 용적 부하율(kgBOD/m3·day)	0.2∼1.2	1.6∼3.2	1.6∼16	0.2∼12
유기물 제거율(%)	> 95%	85∼95	75∼90	> 95%
SS 제거율(%)	> 95%	85∼95	75∼90	> 95%
질소 제거율(%)	< 70%	< 50%	< 50%	70∼90%
인 제거율(%)	< 50%	< 50%	< 50%	> 80%

본 발명에 의한 방법은 부상고액분리조에서 일단 슬러지가 부상 분리되면 부상 분리된 슬러지 층에 존재하는 미세기포에 의해 슬러지가 재침강할 염려가 없을 뿐만 아니라 처리수 유출 과정에서 발생하는 반응조내 수류 특성에 의해서도 슬러지 층이 분리되지 않으므로 고액분리된 슬러지 입자가 유출수에 포함되어 유실될 가능성도 매우 낮다. 또한 슬러지 팽화현상, 플록의 증가로 인한 슬러지 유실도 방지한다. 즉, 본 발명에 의한 방법은 고농도의 생물학적 고형물을 안정적으로 고액분리할 수 있으므로 생물반응조의 MLSS 농도를 원하는 수준으로 높게 유지할 수 있다. 생물반응조의 미생물 농도를 높게 유지할 경우, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 높은 유기물 부하율에 대해 운전이 가능하기 때문에 생물반응조의 수리학적 체류 시간을 대폭 단축시킬 수 있다. 생물반응조의 수리학적 체류 시간이 단축될 경우, 정해진 시간 내에서 처리용량이 증가 되므로 전반적인 처리 효율의 상승효과를 얻을 수 있다. 또한, 기존의 질소, 인 제거 공정에서 채택하고 있는 침전과정을 슬러지 부상 농축이 대신하게 되므로 고액분리에 필요한 시간이 침전과정에 비해 1/3 이하로 감소하는데 따른 고액분리조 소요부지면적 감소 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 방법은 고농도로 유지되는 종속영양미생물의 양에 비해 유입 유기물의 양이 적으므로 F/M 비가 감소하여, 미생물의 자기 산화율이 증가된다. 자기산화된 미생물은 대부분 SBCOD(slowly biodegradable COD)이고 [참고문헌: 그레이디와 대이거(Grady & Daigger), Biological wastewater treatment, 2nd Ed., pp. 193-194, Marcel Dekker, Inc., 1999], 이는 가수분해과정을 거쳐 RBCOD(readily biodegradable COD)로 전환된 뒤, 다른 종속영양미생물에 의해 섭취되므로 잉여슬러지 발생량이 감소한다. 더욱이, 본 발명에 따른 하폐수 처리 공정은 생물반응조의 적절한 고형물 농도 및 고형물 체류시간(SRT; solids retention time)을 유지하기 위하여 슬러지반송라인을 통해 배출되는 잉여슬러지에 다량의 기포가 함유되어 있기 때문에 탈수성이 뛰어나 슬러지의 최종 처분비용을 감소시킬 수 있고, 미세기포가 부상고액분리조에만 사용되므로 동력비 상승에 의한 부담을 최소화할 수 있다. 본 발명에 의한 공정은 기존의 고농도 활성슬러지 공정에 비해 초기설치비용이 매우 저렴할 뿐만 아니라 유지관리가 쉬운 경제적인 공정이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 공정은 하폐수 중의 유기물, 질소, 인 및 입자상물질 등을 효과적으로 제거하기 위한 하폐수 처리 공정으로서, 본 발명에 의해 고농도의 미생물을 포함하는 질소, 인 제거 공정이 안정적으로 운전될 경우, 우선 반응조의 용적이 감소되거나 유입 유량과 오염물질의 부하율을 증가시킬 수 있다. 또한 기존의 질소, 인 제거 공정에서 고액분리에 필요한 시간을 침전에 의한 분리에 비해 1/3 이하로 단축시킬 수 있기 때문에 고액분리조가 차지하는 부지면적을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 잉여슬러지 발생량 자체가 감소하고, 발생한 슬러지도 다량의 기포 함유로 인하여 높은 탈수성을 가지므로 처분비용이 감소한다.

Claims (20)

1. 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법에 있어서,

   a) 하폐수 처리 대상 원수에 슬러지를 혼합하여 슬러지 미생물에 의한 탈질 및 탈인 반응을 시키는 단계;

   b) 상기 a)단계에서 탈질 및 탈인 반응이 완료된 하폐수 처리 대상 원수 및 슬러지의 혼합액에 상향으로 미세기포를 공급하여 슬러지를 상향으로, 상기 슬러지를 제외한 액체 성분인 처리수를 하향으로 각각 분리하는 단계;

   c) 상기 b)단계에서 분리된 처리수를 배출하는 단계; 및

   d) 상기 b)단계에서 분리된 슬러지를 반송하여 상기 a) 내지 c)단계를 반복하는 단계를 포함하며,

   상기 b) 단계는 알루미늄 또는 철 전극판의 전기분해에 의해 미세기포를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 a)단계의 미생물농도를 5000mg/L 내지 12000mg/L로 유지하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 미생물 농도는 슬러지의 반송량을 조절함으로써 조절되는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 방법.
7. 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치에 있어서,

   하폐수 처리 대상 원수와 슬러지가 유입되어 탈질 및 탈인 반응이 일어나는 생물반응조;

   상기 생물반응조로부터 상기 탈질 및 탈인 반응이 완료된 하폐수 처리 대상 원수 및 슬러지의 혼합액이 유입되며, 상기 혼합액에 미세기포를 공급하기 위한 미세기포 발생부(31)를 하단에 갖추고 있고, 유입된 상기 혼합액으로부터 미세기포에 의해 분리되어 부상된 슬러지를 배출하기 위한 통로를 상단에 갖추고 있으며, 상기 혼합액으로부터 슬러지가 분리된 처리수를 배출시키는 부상고액분리조(13);

   상기 부상고액분리조(13)로부터 배출되는 처리수가 유입되는 처리수 저류조(14); 및

   상기 부상고액분리조(13) 상단의 통로를 따라 배출되는 슬러지가 유입되고 상기 슬러지를 상기 생물반응조로 반송하는 슬러지 반송라인(20)을 포함하며,

   상기 미세기포 발생부(31)는 전기분해에 의해 미세기포를 발생시키는 양극판 1개와 음극판 2개를 미세기포 발생부의 유닛(32)으로 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 양극판 및 음극판은 알루미늄 또는 철 재질인 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
10. 제7항에 있어서, 상기 양극판 및 음극판은 2열 이상으로 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
11. 삭제
12. 제7항에 있어서,

    상기 부상고액분리조(13)는 처리수를 배출하기 위한 처리수 유출 라인 또는 개구(開口)를 상기 부상고액분리조(13) 하단에 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
13. 삭제
14. 제7항에 있어서,

    상기 부상고액분리조(13)는 부상 분리된 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 슬러지 배출수단은 경사면으로 된 배출가이드(16)인 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
16. 삭제
17. 제7항에 있어서,

    상기 슬러지 반송라인(20)은 슬러지에 포함된 기포를 탈기하는 탈기조(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
18. 삭제
19. 제17항에 있어서,

    상기 하폐수 처리 장치는 부상분리된 슬러지를 상기 탈기조(15)로 이송하기 위하여 처리수를 상기 처리수 저류조(14)로부터 간헐적으로 상기 부상고액분리조(13)로 유입시키는 처리수 순환라인(22)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 처리수 순환라인(22)은 상기 부상고액분리조(13)의 상기 미세기포 발생부(31) 하단에 위치하여 상기 미세기포 발생부(31)를 간헐적으로 역세척하는 것을 특징으로 하는, 슬러지 부상분리를 통한 생물학적 하폐수 처리 장치.

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