KR100795072B1 - Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal - Google Patents
Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal Download PDFInfo
- Publication number
- KR100795072B1 KR100795072B1 KR1020070075191A KR20070075191A KR100795072B1 KR 100795072 B1 KR100795072 B1 KR 100795072B1 KR 1020070075191 A KR1020070075191 A KR 1020070075191A KR 20070075191 A KR20070075191 A KR 20070075191A KR 100795072 B1 KR100795072 B1 KR 100795072B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tank
- aerobic
- bath
- high concentration
- livestock manure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/1215—Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
- C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 폐수처리장치에 관한 것으로, 특히 가축분뇨(축산폐수) 등의 고농도 폐수를 처리하는 고농도폐수의 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for treating high concentration wastewater for treating high concentration wastewater such as livestock manure (livestock wastewater).
종래에는 가축분뇨 등의 고농도 폐수를 호기성 미생물을 이용하여 생물학적 방법으로 처리할 경우에는 생물반응조(호기조)및 무산소조 등을 설치하여서 고농도 폐수를 처리하는 것이 일반적이었다. 고농도 폐수처리시 생물반응조(호기조)에서는 거품이 다량 발생하게 되는데 이를 제거하기 위해서 종래에는 소포제를 사용하거나 처리수나 방류수를 펌프 및 소포배관 또는 노즐을 이용하여 분사하는 방식을 사용한다. Conventionally, when high concentration wastewater such as livestock manure is treated by aerobic microorganisms, it is common to treat high concentration wastewater by installing a bioreactor (aerobic tank) and an anaerobic tank. In high concentration wastewater treatment, a large amount of foam is generated in a bioreactor (aerobic bath). To remove this, conventionally, a defoaming agent is used, or a treated water or effluent is sprayed using a pump and a defoaming pipe or a nozzle.
하지만 이러한 고농도 폐수 처리방법은 질소제거 성능을 떨어뜨리게 하며, 또 거품 제거를 위해 고가의 소포제(실리콘 용액)를 사용할 경우에는 경제성 문제 와 과다 사용에 따른 처리효율 저하의 단점이 있었다. 만일 거품 제거를 위해 처리수나 방류수를 이용하여 대량 살포할 경우에는 고농도 폐수가 희석되어지면서 수리학적 부하를 증대시키게 되므로 폐수처리 시설규모를 확장시켜야 하는 등 관리상 여러 문제가 발생한다. However, the high concentration wastewater treatment method has a disadvantage in reducing nitrogen removal performance, and in the case of using an expensive antifoaming agent (silicone solution) for defoaming, there are disadvantages of economic problems and a decrease in treatment efficiency due to overuse. If a large amount of spraying using treated or effluent is used to remove the foam, high concentrations of wastewater will dilute and increase the hydraulic load, causing management problems such as the need to expand the size of the wastewater treatment plant.
따라서 본 발명의 목적은 가축분뇨를 포함하는 고농도폐수를 정화처리시 다량 발생하는 거품의 제거효율을 높이고 질소 제거율이 높아지도록 하는 고농도폐수의 처리방법 및 그 장치를 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for treating high concentration wastewater and a device for enhancing the removal efficiency of a large amount of bubbles generated in purifying the high concentration wastewater including livestock manure and increasing the nitrogen removal rate.
본 발명의 다른 목적은 가축분뇨의 소독제, 항생제, 고농도의 질소 등 미생물 생육에 악영향을 미치는 유해요소들을 분해 및 제거하여 가축분뇨처리에 적합하며 순응된 미생물을 지속적이며 안정하게 공급하도록 하는 고농도폐수 고도처리 방법 및 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to disinfect and remove harmful elements that adversely affect the growth of microorganisms such as disinfectants, antibiotics, and high concentrations of nitrogen in livestock manure, which is suitable for livestock manure treatment and continuously and stably supply the adapted microorganisms. To provide a processing method and apparatus.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 가축분뇨를 포함하는 고농도폐수의 처리방법에 있어서, 전처리된 고농도폐수를 무산소1조,호기1조,무산소2조, 침지막을 갖는 호기침지막조를 거치면서 무산소조에서의 탈질과 호기조에서의 질산화가 이루어지도록 하되, 활성도 높은 외부슬러지가 공급된 활성미생물조에서 활성화된 미생물과 상기 무산소1조에 유입된 고농도폐수가 순응반송되도록 상기 활성미생물조와 무산소1조간에 처리수가 반복 순환되게 하며, 상기 호기1조내 반응액과 상기 호기침지막조내 반응액을 각 전단의 처리조들로 반송시켜 소포 분사되게 함을 특징으로 한다. In accordance with the above object, the present invention, in the treatment method of high concentration wastewater containing livestock manure, while pretreated high concentration wastewater through an anaerobic tank 1, aerobic tank 1,
또한 본 발명은, 가축분뇨를 포함하는 고농도폐수의 처리장치에 있어서, 전 처리시설부에서 전처리된 고농도폐수를 무산소1조, 호기1조, 무산소2조, 침지막을 갖는 호기침지막조를 거치면서 각 무산소조에서의 탈질과 각 호기조에서의 질산화가 이루어지도록 하는 주처리시설부를 구성하되, 상기 무산소1조는 순환파이프를 통해 활성미생물조와 연결하여 처리수가 상호순환되게 하고 상기 활성미생물조에는 활성도 높은 외부슬러지가 공급되게 구성하며, 상기 호기1조에와 상기 호기침지막조에는 내부반송펌프를 갖는 내부반송배관의 유입구를 각각 연결하고 상기 호기1조와 호기침지막조의 각 전단 처리조들내에 상기 내부반송배관의 토출구라인을 위치시키고 상기 각 토출구라인에는 수면상의 소포노즐이 다수 설치되게 구성함을 특징으로 한다. In addition, the present invention, in the treatment of high concentration wastewater containing livestock manure, each of the high concentration wastewater pre-treated in the pre-treatment unit portion, while passing through an anaerobic immersion membrane tank having an oxygen-free tank 1, aerobic tank 1,
본 발명은 가축분뇨 등 고농도 폐수를 호기성 생물학적 처리시 활성미생물조를 별도로 두어서 가축분뇨 등 고농도 폐수의 처리효율을 높이고 안정적인 운영이 가능하도록 하였으며, 내부반송수를 소포수로 이용하되 내부 반송수 토출구에 배관을 반응조 가장자리에 루프식으로 연장 설치하고 무폐쇄-유량조절형 소포노즐을 설치하여 생물반응조 수면에서 발생하는 거품을 효과적으로 제거하고 마지막 호기조에 가축분뇨 등 고농도 폐수 처리용 생물막을 설치하여 부유물질과 대장균 등을 제거한다. 또한 분리막에 의한 고액분리로 후처리 공정을 단순화 시키고 법적 방류수 수질기준보다 월등한 처리수질을 안정적으로 유지할 수 있다. 또한 침전, 여과, 소독 공정이 필요치 않아 전기료를 절감시키고 중수도로 사용이 가능하도록 하였으며 아울러 최종 생물막을 통과한 마지막 처리수는 다시 한번 응집침전조, 오존접촉조, 모래여과기를 통과시켜주므로 가축분뇨 등과 같은 고농도 폐수를 고도처리할 수 있게 된다.In the present invention, the active microbial tank is separately placed during aerobic biological treatment of high concentration wastewater, such as livestock manure, to increase the treatment efficiency of high concentration wastewater, such as livestock manure, and to enable stable operation. The pipe is installed in the loop at the edge of the reactor and the closed-flow control foam nozzle is installed to effectively remove bubbles from the surface of the bioreactor, and the biomass for high concentration wastewater treatment, such as livestock manure, is installed in the final aeration tank. Remove E. coli. In addition, the solid-liquid separation by the membrane can simplify the post-treatment process and maintain stable treatment water quality superior to the legal effluent water quality standards. In addition, no sedimentation, filtration, and disinfection processes are required, which saves electricity costs and makes it possible to use as a heavy water, and the last treated water that has passed through the final biofilm passes once again through a flocculation settling tank, ozone contacting tank, and sand filter. High concentrations of wastewater can be treated.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
가축분뇨 등 고농도 폐수를 호기성 생물학적으로 처리시 호기조(생물반응조)는 보통 MLE(순환변법)공법이나 혐기-호기 활성슬리지법인 AO공법에서 변형된 A2O공법을 주로 이용한다. 이러한 종류의 공법 대부분은, 통상 호기조에서는 질산화반응이 일어나게 하고 질산화반응에 의해 질산화된 반응액은 펌프를 통해서 무산소조로 반송되게 하여서 무산소조에서 탈질반응이 일어나도록 구성하고 있다.When treating high concentration wastewater such as livestock manure as aerobic biological, the aerobic tank (biological reaction tank) usually uses the A 2 O method, which is modified from the MLE method or the AO method, which is an anaerobic-aerobic activated sludge method. Most of these types of processes are usually configured to allow nitrification to occur in an aerobic tank and to react nitrified by nitrification to an anoxic tank via a pump so that denitrification occurs in an aerobic bath.
하지만 이러한 일반 공법을 이용하여 가축분뇨 등을 포함한 고농도 유기성폐수를 처리하게 되면 호기성 미생물은 고농도 폐수에 함유된 항생물질 및 충격부하에 의해 대부분 안정적인 처리가 어렵고 처리효율도 낮다. 또한 미생물의 상태가 불량할 경우 과도한 거품이 발생되어 정상적인 운영이 불가능한 경우가 종종 있다. 그러한 관계로 A2O공법이나 MLE공법을 채용한 가축분뇨를 포함한 고농도유기성 폐수의 처리시설은 원만하게 운영되는 경우는 극히 드문 실정이다. However, when the high concentration organic wastewater, including livestock manure, is treated using the general method, aerobic microorganisms are difficult to treat stably due to antibiotics and impact loads contained in the high concentration wastewater, and treatment efficiency is low. In addition, when the microorganism is in poor condition, excessive bubbles are often generated and normal operation is often impossible. As such, very few organic wastewater treatment facilities, including livestock manure, employing the A 2 O method or the MLE method are rarely operated smoothly.
본 발명에서는 가축분뇨와 같은 고농도폐수 처리시설을 구축함에 있어 고농 도 유기물 폐수에서도 잘 견디고 살아 갈 수 있는 미생물을 확보하기 위하여 활성미생물조를 설치하며, 활성미생물조에는 하수처리장 또는 폐수처리장, 분뇨처리장 등에서 쉽게 구할 수 있는 활성도가 높은 슬러지를 지속적으로 유입시켜 본 처리시설 반송슬러지와 혼합하여 호기조건에서 순응시켜 전체 처리시설내의 미생물 활성도를 증가시킬 수 있도록 하는 장치를 구현한다. In the present invention, in the construction of high concentration wastewater treatment facilities such as livestock manure, an active microbial tank is installed to secure microorganisms that can withstand and live well in high concentration organic wastewater, and the active microbial tank is a sewage treatment plant or a wastewater treatment plant, a manure treatment plant. Implement the device to increase the microbial activity in the entire treatment facility by continuously flowing the sludge with high activity, which can be easily obtained from the back, and mixed with the return sludge of the treatment facility to comply with aerobic conditions.
또한 반응조내의 과도한 거품이 발생하는 것을 방지하면서 효과적으로 운영하기 위하여 호기조 및 호기침지막조에 내부반송펌프를 설치하고, 내부반송배관의 토출구 라인에는 막힘이 없고 유량제어가 가능한 소포노즐을 다수 설치하여 반응조 수면에서 발생되는 거품을 제거하고, 내부반송효과, 표면포기효과, 온도저하의 효과를 꾀할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다. In addition, in order to effectively operate while preventing excessive bubbles in the reaction tank, an internal return pump is installed in the aerobic tank and the aerobic immersion membrane tank, and a plurality of antifoam nozzles are provided in the outlet port line of the internal conveying pipe to prevent flow and control the flow rate. It is characterized in that it is configured to remove the bubbles generated in, to effect the effect of internal transport, surface aeration, temperature lowering.
도 1은 가축분뇨 등을 포함하는 고농도 폐수를 처리하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고농도폐수 처리장치(100)의 계통도이고, 도 2는 도 1의 주처리시설부(2)의 구체 개념 구성도이다. 1 is a schematic diagram of a high concentration
도 1의 고농도폐수 처리장치(100)는, 활성미생물조(18), 무산소1조(14), 호기1조(20), 무산소2조(22), 가축분뇨전용 침지막(26)을 갖는 호기침지막조(24)로 된 주처리시설부(2)를 포함하며, 주처리시설부(2)에 의해서 처리수가 1차로 분리되어진 후에는 응집침전조(32), 오존접촉조(34), 모래여과기(36)를 거치면서 최종 고도처리된 처리수가 배출되게 구성한 것이다.The high concentration
도 2를 참조하면, 주처리시설부(2)에서 활성미생물조(18)와 무산소1조(14)는 배관으로 연결하여 내부 유체가 서로 순환되도록 구성되고, 무산소1조(14), 호기1조(20), 호기1조(20), 무산소2조(22), 무산소2조(22), 호기침지막조(24) 사이에도 배관 등으로 연결 구성된다. 그리고, 호기1조(20)에는 내부반송펌프(40)를 갖는 내부반송배관(42)의 유입구가 연결되고, 내부반송배관(42)의 토출구라인은 활성미생물조(18), 무산소1조(14)의 처리조 상단에 직렬형태 또는 도 3과 같이 루프식으로 설치되며, 그 최종 토출구에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 유동살수 가능한 소포노즐(48)이 장착된다. 호기침지막조(24)에도 내부반송펌프(44)를 갖는 내부반송배관(46)의 유입구가 연결되고, 내부반송배관(46)의 토출구라인은 호기1조(20), 무산소2조(22)의 처리조 상단에 직렬형태 또는 도 3과 같이 루프식으로 설치되며, 그 최종 토출구에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 유동살수 가능한 소포노즐(48)이 장착된다.2, in the
도 3은 도 1 및 도 2에서의 소포수 살포를 위한 내부반송배관(42)(46)의 설치 평면도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 소포노즐(48)의 사시도 및 단면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 소포노즐(48)의 변형 일예 사시도이다. 3 is a plan view of the
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 활성미생물조(18), 무산소1조(14), 호기1조(20), 무산소2조(22)내로 각각 인입된 도 3에 도시된 일예와 같은 루프식 내부반송배관(42)(46)은 처리조 수면위 일정높이에 위치하고 처리조내의 루프식 내부반송배관(42)(46)의 토출구 라인에는 소포노즐(48)이 일정간격으로 설치된다.3, 4 and 5, the example shown in Figure 3 introduced into the active
소포노즐(48)은 내부반송배관(42)(46)의 토출구 라인에 나사 체결된 고정관(60)내로는 작동관(62)을 헐겁게 삽입되게 하고, 고정관(60) 외원주로는 체결 구(64)를 갖는 안내링테(66)를 헐겁게 삽입되게 하며 안내링테(66) 하부와 작동관(62)의 하부선단 간은 안내연결대(68)로 용접 구성한다. 고정관(60)의 선단상부와 선단하부에는 엇갈리 각 경사면을 형성하되 선단상부 경사면에는 배플(70)을 용접형성함으로써 고정관(60)의 선단 측절단면이 "∧"형태로 하방이 확대 개방된 개방출구(72)가 형성되게 구성한다. 그리고 고정관(60)내에 삽입된 작동관(62)의 선단부도 고정관(60)의 배플(70) 경사면과 거의 동일한 각도로 경사절개 형성하여줌으로써, 작동관(62)의 전후 유동 조절후 체결구(64)로 체결 하면 개방출구(70)의 이격틈새를 원하는 만큼 개방 조절할 수 있다. The defoaming
도 6에 도시된 변형 일예의 소포노즐(46)은 고정관(60)과 작동관(62), 안내링테(66), 안내연결대(68)의 구성은 도 5의 소포노즐(46)의 구성과 동일하지만, 하기 구성은 상이하다. 즉, 도 6의 소포노즐(46)의 안내링테(66)에는 상단 나사공을 갖는 연장대(80)을 수직연장시키고, 연장대(80)의 나사공에는 고정관(82)에 연장고정된 나사조절구(84)의 나봉을 나사체결되게 구성하여서 나사조절구(84)의 나사조절에 의해서 연장대(80)가 수평이송조절되게 해줌으로써 연장대(80)에 고정된 안내링테(66), 안내연결대(68) 및 작동관(62) 모두 함께 수평이송되어지게 구성한 것이다. 6 is a configuration of the
상기한 내부반송배관(42)(44)의 토출구에 위치된 소포노즐(48)을 이용한 활성미생물조(18), 무산소1조(14), 호기1조(20), 무산소2조(22)에 내부 반송된 처리수를 소포 살수를 하면 처리조내의 거품을 제거 및 온도저하 작용은 물론이고, 각 단계의 처리조들마다 상이해 질수 있는 부유미생물의 균질화를 달성할 수 있게 된 다. Active microbial tank (18), oxygen-free tank 1 (14), aerobic tank (20), oxygen-free tank 2 (22) using the defoaming
다시 도 1을 참조하면, 가축분뇨와 같은 고농도 폐수는 가축분뇨저장조(10)에 저장되어 있다가 전처리시설부(12)를 거치면서 가축모, 협잡물, 미세사료알갱이 등이 여과되게 전처리되어지며, 그 후에는 본 발명의 주처리시설부(2)인 무산소1조(14)로 유입된다. Referring back to Figure 1, the high concentration wastewater, such as livestock manure is stored in the livestock manure storage tank (10) and is pretreated to filter the livestock hair, contaminants, fine feed grains, etc. while passing through the pretreatment facility (12), the After that, it flows into the anoxic one
제1 무산소조(14)에 유입되는 가축분뇨와 같은 고농도 폐수에는 소독제, 항생제, 고농도의 질소 등과 같은 미생물 생육에 악영향을 미치는 유해요소들을 포함하며, 가축분뇨 특유의 강한 악취가 발생한다.High concentration wastewater such as livestock manure flowing into the first
본 발명의 실시 예에서는 미생물 생육에 악영향을 미치는 유해요소들을 분해 및 제거 할 수 있도록 구현함과 아울러 가축분뇨처리에 적합하며 순응된 미생물을 지속적이며 안정하게 공급하기 위해, 제1 무산소조(14)의 전단에는 활성미생물조(18)를 설치하고, 활성미생물조(18)와 제1무산소조(14)간에는 순응반송이 될 수 있도록 순환배관(P1)(P2)을 연결 구성한다. In the embodiment of the present invention to implement the decomposition and removal of harmful elements adversely affecting the growth of microorganisms, and suitable for livestock manure treatment and to continuously and stably supply the adapted microorganisms, An active
또 활성미생물조(18)에는 하수처리장 또는 폐수처리장, 분뇨처리장 등에서 쉽게 구할 수 있는 활성도 높은 외부 슬러지가 슬러지조(16)를 통해서 지속적으로 투입되게 구성하며, 또 호기조건이 유지되도록 포기구(52)를 포함한 포기장치를 내부에 설치하고, 또 호기1조(20)로부터의 반응액이 반송되게 한다. In addition, the active
활성미생물조(18)로 유입되는 활성도가 높은 외부 슬러지는 가축분뇨등 유기성 고농도 폐수처리에 적합한 미생물로 보기에는 적합하지 않을 수 있으므로, 본 발명의 실시 예에서는 주처리시설부(2)의 호기1조(20)에서 호기 처리된 반응액이 내부반송펌프(40)와 내부반송배관(42)를 통해서 반송되어 활성미생물조(18)내를 향해 분사되도록 된 소포노즐(48)를 통해서 분사 공급되고, 이 반응액과 외부에서 유입되는 하수처리장 또는 폐수처리장, 분뇨처리장 등에서 쉽게 구할 수 있는 활성도가 높은 슬러지가 혼합되고, 호기조건에서 일정시간 체류하면서 고농도 가축분뇨등 유기성폐수처리에 적합하도록 순응한다.Since the external sludge flowing into the active
활성미생물조(18)로 유입되는 호기1조(20)의 반송수와 외부에서 주입한 활성슬러지 양만큼의 순응된 슬러지가 활성미생물조(18)에서 연결관을 통하여 무산소1조(14)로 유입하며, 활성미생물조(18), 무산소1조(14), 호기1조(20)간에 순환반송이 이루어진다.The activated sludge, which is equal to the amount of returned sludge and the amount of activated sludge injected from outside of the
또한 활성미생물조(18)에는 호기1조(20)에서 호기 처리된 반응액이 내부반송펌프(40)와 내부반송배관(42)를 통해서 반송되어 활성미생물조(18)내를 향해 분사되도록 된 소포노즐(48)을 통해서 분사 공급되므로, 슬러지 반송효과, 표면포기효과, 거품제거효과를 동시에 이룰 수 있는 에너지 절약형 시설로서 구현가능하다.In addition, in the active
활성미생물조(18)는 가축분뇨와 같은 고농도 폐수 1일 유입량의 5배정도 크기로 저수조를 구성하고, 활성미생물조(18)와 무산소1조(14)간의 순응반송을 위한 순환량은 호기1조(20)의 반송슬러지량(1일 유입량의 10배)정도로 하여서 계속 순환시키는 것이 바람직하다. The active
한편 도 1 및 도 2의 무산소1조(14)에서는 전처리시설부(12)로부터 유입된 가축분뇨와, 주처리시설부(2)의 농축조(28)로부터 투입되는 농축여액과, 후단 호기1조(20)에서 내부반송펌프(40)와 내부반송배관(42)를 통과후 소포노즐(48)을 통해 분사 반송공급 하는 1차 반송수와, 활성미생물조(18)에서 순환파이프(P2)를 통해서 유입되는 활성미생물을 무산소 상태에서 교반기(50)로 교반혼합 하여서 호기1조(20)에서 질산화된 질소를 가축분뇨의 유기물(탄소원)을 바탕으로 탈질화 시킨다. 즉, 무산소1조(14)에서는 반송수에 포함된 질소산화물(NOX -)이 무산소 조건에서 탈질미생물에 의해 질소가스로 환원되어 대기로 방출하여 최종적으로 질소를 제거한다. Meanwhile, in the anoxic one
본 발명의 실시 예에서는 가축분뇨에 함유된 유기물을 효율적으로 이용하기 위해서 유기물이 탈질과정에서 우선적으로 사용될 수 있도록 무산소1조(14)를 호기1조(20)의 전단에 설치하였다. 이는 국내 가축분뇨의 특성이 유기물의 농도에 비해 질소성분이 상대적으로 높아서 탈질을 위한 적정 C/N비의 확보가 어려움이 있는 것을 고려한 설치구조로 질소제거에 중점을 둔 구조이다. In the embodiment of the present invention, in order to efficiently use the organic matter contained in the livestock manure, an
무산소1조(14)에서 활성미생물과 혼합 및 순응이 이루어지면서 가축분뇨와 같은 고농도 폐수의 유기물과 질소농도는 탈질미생물의 작용에 의해서 저감된 상태로, 무산소1조(14)에서 처리된 가축분뇨 처리수는 호기1조(20)로 유입되어진다. As a result of mixing and acclimatization with active microorganisms in an anaerobic trillion (14), organic matter and nitrogen concentrations in high concentration wastewater such as livestock manure are reduced by the action of denitrification microorganisms, and livestock manure treated in anoxic trillion (14). The treated water flows into the
호기1조(20)에서는 무산소1조(14)에 의해서 처리된 가축분뇨 처리수에 포기구(52)에 의해서 포기된 공기를 공급하여 호기성 미생물에 의해 유기물 제거와 질산화미생물에 의한 질산화가 이루어진다. 호기성 공정시 가축분뇨의 특성상 악취와 거품이 급속히 발생하여 호기성 처리효율의 저하 및 악취에 의한 2차 오염이 발생 한다. 이에 대처하기 위해, 본 발명 실시 예에서는 후단 호기침지막조(24)로부터 안정화된 2차 반송수를 반송하여 반응조 상단에 루프식으로 설치된 소포노즐(48)을 통해서 소포분사 함으로 거품제거 및 악취제거를 동시에 달성함은 물론이고 호기성 처리효율도 극대화시킨다. 더욱이 가축분뇨의 점성이나 고농도의 부유물질로 인한 호기1조(20)의 반응조 상하 교반이나 혼합이 용이하지 않는 것을 상단 설치된 소포노즐(48)의 소포분사로 해결 한다.In the aerobic tank 1 (20) is supplied to the livestock manure treatment water treated by the anaerobic tank 1 (14) by the air abandoned by the
호기1조(20)에서 처리된 가축분뇨 처리수는 무산소2조(22)에 유입되어진다.Livestock manure treatment water treated in aerobic tank 1 (20) is introduced into the anaerobic tank 2 (22).
무산소2조(22)에서는 1단계의 무산소조/호기조에서 유기물 및 질소가 1차 제거된 가축분뇨와 후단의 호기침지막조(24)로부터 내부반송배관(46)을 통해 반송되는 2차 반송수가 혼합되어 탈질화가 이루어진다. 2차 반송수에 포함된 질소산화물(NOX -)이 무산소 조건에서 탈질미생물에 의해 질소가스로 환원되어 대기로 방출되며, 최종적으로 처리수내 질소가 최종적으로 제거된다. In the anaerobic tank 2 (22), the livestock manure from which organic matter and nitrogen were first removed from the first stage anaerobic tank / aerobic tank and the secondary return water returned through the
도 1 및 도 2의 주처리시설부(2)의 활성미생물조(18), 무산소1조(14)로 소포수를 분사 하는 내부반송배관(42)이나 소포노즐(48)의 설치는 슬러지 반송과 거품 제거를 동시에 하여 호기조의 질산화를 극대화 시키고 표면포기에 의한 용존산소 공급 및 생물반응조(호기조) 내부의 온도를 감소시켜 생물적 처리효율을 증가시켜준다. 본 발명의 소포노즐(48)은 개구부가 크고 개폐식으로 조절이 가능하도록 하여 가축분뇨의 점성 및 고형제 점착에도 노즐 막힘이 거의 없게 되며, 소포수 이용을 내부 반송수로 함으로써 기존 반응조 내부수를 순환시켜 소포수로 이용하는 방법에 비하여 전력비 및 기계 설치비가 훨씬 절감된다.Installation of the internal conveying
무산소2조(22)에서 처리한 가축분뇨 처리수는 가축분뇨전용 침지막(26)을 갖는 호기침지막조(24)로 유입된다.The livestock manure treatment water treated in the anaerobic two
호기침지막조(24)에서는 포기구(52)에 의해 포기된 공기를 공급하여줌으로써 호기성 미생물에 의한 유기물 제거가 이루어지고 동시에 잔여질소에 대한 질산화가 질산화미생물에 의해 이루어진다. 호기침지막조(24)에 유입되는 유입수에는 대부분의 유기물이 제거된 상태로, 호기침지막조(24)의 용적은 전단의 처리조에 비해 상대적으로 적게 구현된다.In the aerobic
호기침지막조(24)에 침지되어 있는 가축분뇨전용 침지막(26)은 고체와 액체를 분리하는 고액 분리용 중공사막(hollow fiber membrane)으로서, 호기침지막조(24) 용적의 20∼30%내외로 구성된다.The livestock
가축분뇨전용 침지막(26)은 다수 중공사막모듈들을 한개의 프레임에 장착되게 하고 프레임 하부에는 산기구(27)가 위치 하고 프레임 상부에 배출관이 위치하게 구성한 것으로, 공기와 수류에 의해서 분리막 표면에 슬리지 침적을 제어한다. The livestock
상기 침지막(26)을 구성하는 고액 분리를 위한 본 발명 침지형 중공사막은 기공이 0.1∼1㎛(바람직하게는 약 0.4㎛)로 된 분획특성을 갖는다. 호기조내 활성슬러지는 입자분포가 0.5㎛와 1.5㎛ 근처에서 피크를 갖는 분포특성을 보이고 0.07㎛이하의 입자는 거의 존재하지 않으므로 침지형 중공사막의 기공을 0.07㎛으로 하는 것이 최적인 것으로 단순 판단할 수 있으나, 호기침지막조의 침지된 중공사막단면에 얇은 퇴적층이 형성되어 동적 막(dynamic membrance)을 형성하는 관계로 본 발명에서와 같이 기공이 0.1∼1㎛(바람직하게는 약 0.4㎛)의 중공사막을 이용하여 도 0.07㎛기공 분리막을 사용한 효과가 나타난다.The immersed hollow fiber membrane of the present invention for solid-liquid separation constituting the
또한 본 발명에서는 중공사막의 기공도가 70%이상 되는 슬릿형태의 중공사막을 이용하는데, 이러한 막구조는 분리막의 투과수량을 높이기 위해 역세정공정 채택 없이 공기세정만 0.05∼0.07m3/m2day의 높은 유속(flux)을 갖는 고농도 가축분뇨처리를 수행할 수 있다.In addition, the present invention uses a slit-shaped hollow fiber membrane having a porosity of more than 70% of the hollow fiber membrane, this membrane structure is only 0.05 ~ 0.07m 3 / m 2 air cleaning without adopting a backwashing process to increase the permeation rate of the separation membrane High concentrations of livestock manure can be carried out with a high flux of day.
침지막(26)은 직사각형의 카트리지 형태로 제작하여 현장여건에 따라 중공사막모듈의 단수를 조절할 수 있으며, 침지막모듈의 탈부착도 간편하게 할 수 있다. 고농도 유기물 처리용 생물막은 약품 반응시설 없이 고도의 고액분리가 가능하며 처리수의 부유물질(SS), 대장균 등을 간편하며 완벽하게 제거하므로 오염물질을 저감시킨다. 처리막은 1회용이 아닌 장기간 세정 없이 연속 사용이 가능하도록 한 것이다. 본 발명에서는 침지식 분리막에 의한 고체 및 액체 분리로 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid)농도를 10,000∼15,000mg/ℓ로 유지할 수 있으며, 증식율이 낮은 질산화 미생물의 유실도 방지되므로 암모니아의 질산화율이 높아지게 되고, 인축적 미생물에 의한 인 흡수도 일어난다. The
본원 발명자는 주처리시설부(2)의 최종 처리조인 호기침지막조(24)에서 산소섭취율(OUR: Oxygen Uptake Rate)을 측정해본 결과 10∼32mg/L/hr의 범위를 가지며, 비산소섭취율(SOUR: Specific Oxygen Uptake Rate)은 1.0∼2.2mg/MLVSS/hr의 값을 나타났다. 이는 일반적인 활성슬리지 공정에서의 산소섭취율보다 오히려 더 높은 것으로, 호기침지막조(24)에서의 미생물 활성도가 상당히 높음을 확인할 수 있었다. The present inventors have measured the oxygen uptake rate (OUR: Oxygen Uptake Rate) in the aerobic
주처리시설부(2)의 최종단인 가축분뇨전용 첨지막(26)을 통과한 막처리수는, 도 1에 도시된 바와 같이 응집침전조(32), 오존접촉조(34), 및 모래여과기(36)를 거치면서 최종 처리수로서 방류되어진다. As shown in FIG. 1, the membrane treated water passing through the livestock
응집침전조(32)에서는 호기침지막조(24)의 가축분뇨전용 침지막(26)에 의해 분리된 처리수의 난분해성 유기물(휴믹산이나 가축의 소화효소등 유기물을 함유한 색도를 유발하는 물질), 유기성 질소, 생물학적으로 제거가 안된 인을 염화제이철, 가성소다, 고분자응집제와 반응하여서 침전되게 하여서 제거시킨다. In the
오존접촉조(34)에서는 응집침전조(32)에서 미 제거된 난분해성 유기물 및 색도, 세균 등을 강한 산화력을 지닌 오존으로 산화 제거하여 가축분뇨공동처리장의 수질기준에 적합한 수질기준까지 오염물질을 분해 제거한다. 그리고 모래여과기(36)에서는 오존접촉조(34)의 오존산화공정에서 잔여 유기물, 인, 색도 등의 오염물질이 산화될 때 오염물질이 응결되어 미량의 부유물질이 형성하는데, 이렇게 형성된 부유물질을 여과시킨다. The
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the equivalent of claims and claims.
본 발명은 가축분뇨와 같은 유기성 고농도폐수를 처리하는데 이용될 수 있다.The present invention can be used to treat organic high concentration wastewater such as livestock manure.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분뇨를 포함하는 고농도폐수의 처리장치 블록구성도, 1 is a block diagram of a treatment apparatus for a high concentration wastewater including livestock manure according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 주처리시설부의 구체 개념 구성도,2 is a detailed conceptual diagram of the main treatment facility of FIG.
도 3은 도 1 및 도 2에서의 소포수 살포를 위한 내부반송배관의 설치 평면도,Figure 3 is a plan view of the installation of the inner conveying pipe for spraying the parcel water in Figures 1 and 2,
도 4 및 도 5는 본 발명의 소포노즐 사시도 및 단면도,4 and 5 are a perspective view and a cross-sectional view of the small nozzle of the present invention,
도 6은 본 발명의 소포노즐의 변형 일예 사시도.6 is a perspective view of a modified example of the defoaming nozzle of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
(2)-- 주처리시설부 (14)-- 무산소1조(2)-Department of Main Treatment Facilities (14)-Part 1 Oxygen-Free
(18)-- 활성미생물조 (20)-- 호기1조 (18)-Active Microorganisms (20)-Unit 1
(22)-- 무산소2조 (24)-- 호기침지막조(22)-Anaerobic II (24)-Aerobic Submerged
(26)-- 침지막 (27)-- 산기구(26)-Immersion membrane (27)-Diffusion apparatus
(40)(44)-- 내부반송펌프 (42)(46)-- 내부반송배관(40) (44)-Internal conveying pump (42) (46)-Internal conveying piping
(48)-- 소포노즐(48)-Small Nozzle
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070075191A KR100795072B1 (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070075191A KR100795072B1 (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100795072B1 true KR100795072B1 (en) | 2008-01-17 |
Family
ID=39218209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070075191A KR100795072B1 (en) | 2007-07-26 | 2007-07-26 | Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100795072B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210056842A (en) | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 차태영 | Purification system and method reinforced treament antibiotics |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000019492A (en) * | 1998-09-11 | 2000-04-15 | 김여환 | Method for managing high concentrated wastewater |
KR100381298B1 (en) | 2002-06-14 | 2003-04-26 | Byung Hun Lee | Apparatus for treating high concentrated nitrogen contained wastewater (landfill site leachate) including membrane separation process |
KR20050028985A (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | 안대희 | A wastewater treatment apparatus combined a membrane soaked biological reactor and an anaerobic granule sludge packed reactor |
-
2007
- 2007-07-26 KR KR1020070075191A patent/KR100795072B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000019492A (en) * | 1998-09-11 | 2000-04-15 | 김여환 | Method for managing high concentrated wastewater |
KR100381298B1 (en) | 2002-06-14 | 2003-04-26 | Byung Hun Lee | Apparatus for treating high concentrated nitrogen contained wastewater (landfill site leachate) including membrane separation process |
KR20050028985A (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | 안대희 | A wastewater treatment apparatus combined a membrane soaked biological reactor and an anaerobic granule sludge packed reactor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210056842A (en) | 2019-11-11 | 2021-05-20 | 차태영 | Purification system and method reinforced treament antibiotics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4508694B2 (en) | Water treatment method and apparatus | |
KR101473050B1 (en) | Method and device for removing biological nitrogen and support therefor | |
KR101494398B1 (en) | Apparatus for wastewater treatment with submerged membrane | |
KR100784933B1 (en) | Apparatus for treating organic matter and nitrogen of high density organic wastewater | |
KR100926268B1 (en) | Process and apparatus of four stages biological treatment including combination of pre oxic and post denitrification through none driven internal recycles and submerged membrane filtration for treating sewage and waste water | |
WO2012036408A2 (en) | Submerged-membrane bioreactor that easily responds to load regulation, and method of treating wastewater using the same | |
KR200484293Y1 (en) | External-Submersed Membrane Bioreactor and Water Treatment Apparatus Using the Same | |
KR20150144682A (en) | Apparatus for wastewater treatment with submerged membrane | |
KR101190472B1 (en) | A none piping membrane bioreactor with circulation-agitater | |
JP2006205155A (en) | Anaerobic tank and waste water treatment system including the same | |
KR101186606B1 (en) | Advanced treatment apparatus to removing nitrogen and phosphorus from wastewater | |
EP2294018B1 (en) | Process and plant to purify polluted waters | |
JP4027217B2 (en) | Livestock wastewater treatment equipment | |
KR100795072B1 (en) | Treatment method and apparatus for wastewater include excrementitious matter of domestic animal | |
KR20050053136A (en) | Wastewater treatment system by means of membrane bio-reactor | |
KR100435107B1 (en) | Advance Treatment Equipment and Process for Nitrogen and Phosphate Removal in Sewage and Wastewater | |
KR100992321B1 (en) | Wastewater treatment apparatus with membrane module | |
KR100869304B1 (en) | High effective treatment apparatus of sewage and wastewater | |
JP2004530530A (en) | Wastewater treatment apparatus and method with enhanced solids weight loss (ESR) | |
KR20030097075A (en) | Hybrid Submerged Plate Type Membrane Bioreactor Using microfilter Combined With Biofilm-Activated Carbon for Advanced Treatment of Sewage and Wastewater | |
CN208545186U (en) | A kind of countryside sewage treatment equipment | |
KR20040020325A (en) | A method for treating the graywater by membrane | |
JP2839065B2 (en) | Septic tank | |
KR100244536B1 (en) | Device for removing high concentration of organism and nitrogen using biological membrane | |
KR102095467B1 (en) | Water treatment system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121226 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140103 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150108 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160106 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170106 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |