KR100898640B1 - 내생탈인이 활성화된 고도처리장치 및 그의 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염수가 제 1호기조와 제 2호기조와 복합반응조 및 복합기능조를 거쳐 인을 제거하는 고도처리장치에 있어서, 무산소 상태에서 탈질반응이 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 낙하되어 슬러지 상태를 이루는 혐기조와, 상기 혐기조에서 형성된 슬러지를 외부로 배출시키는 배출통로로 구성되는 복합반응조, 상기 복합반응조에서 생성된 슬러지가 이송되어 미생물에 의한 유기물 분해로 미생물 내 인이 방출되는 혐기농축조, 상기 혐기농축조 내에 장착되어 혐기반응이 균등하게 일어나도록 회전날개로 내부의 슬러지를 교반시키는 교반기, 상기 혐기농축조 내에 장착되어 상기 교반기의 작동시간과 생성된 슬러지 및 상등액 처리수를 이송하는 시간을 조절하는 타이머, 외부에서 유입되는 오염수와 상기 복합반응조에서 반송된 슬러지가 유입되어 탈질반응에 필요한 탄소원을 제공하는 제1호기조, 외부에서 유입되는 오염수와 상기 혐기농축조에서 배출되는 슬러지가 다시 유입되어 미생물에 의한 탈인반응이 일어나는 제2호기조 및 미생물이 부착되어 인을 제거하는 호기성 생물막 여재가 장착되어 상기 제2호기조와 복합반응조를 거친 처리수 내에 포함된 미량의 인을 제거하는 복합기능조; 를 포함한다.

탈인반응, 인, 고도처리, Phostrip, 생물막 여재, 내생탈인

Description

내생탈인이 활성화된 고도처리장치 및 그의 방법{apparatus for advanced waste water treatment with endogenous phosphorus release metabolism and method thereof}

본 발명은 내생탈인이 활성화된 고도처리장치 및 그의 방법에 관한 것으로서, 특히, 오니농축조를 혐기상태로 형성한 혐기농축조를 통하여, 별도의 부지확장 없이 슬러지가 셀분해되는 내생탈인(endogenous phosphorus release metabolism)을 활성화시켜, 인의 수중방출을 용이하게 하고, 호기조에서 인의 과잉흡수율을 높여서 효율적으로 탈인작용하는 내생탈인이 활성화된 고도처리장치 및 그의 방법에 관한 것이다.

최근에 인구의 증가와 산업이 발달됨에 따라, 생활 오수 및 각종 유기성 폐수가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인한 수질 오염이 사회문제로 대두되고 있다.

이러한 생활 오수와 폐수에 질소와 인이 과다하게 배출되는 경우에는 수중 내 질소와 인 등의 영양물질이 축적되어 조류가 비정상적으로 증식되는 부영양화가 초래되어 수질 오염을 가중시키고 있는 실정이다.

이러한 부영양화가 진행된 수질은 상수원으로 부적합할 뿐 아니라, 수중의 용존 산소를 소모하여 수질의 자정작용이 원활하게 일어나지 않으므로, 수중 생태계에 막대한 피해를 주고 있는데, 특히 수중 내 인이 조류의 성장에 큰 제한 인자로 알려져 있다.

따라서, 수중 내 존재하는 인을 제거하기 위해 여러 가지 방법이 제안되고 있는데, 인산 이온을 Al, Fe, Ca, Mg 등의 양이온과 결합시켜 불용성 인 침전물을 제거하여 하수 내에서 인을 제거되는 응집침전에 의한 화학적 방법과, 미생물의 인 과잉섭취 작용을 이용하여 비교적 고농도의 인을 함유한 잉여 슬러지로 인을 제거하는 생물학적 방법이 있다.

여기서, 화학적 방법은 화학제를 사용하여 침전을 제거하므로 다량의 화학약품이 필요하며, 첨가약품에 대한 슬러지 발생량이 많으며, 발생하는 슬러지의 제거가 어려운 문제점이 있다.

이에 따라, 경제적으로 작동되고, 높은 인 제거 효율을 얻을 수 있는 생물학적 방법이 널리 사용되고 있다.

생물학적 인제거방법은 활성 슬러지 내에 존재하는 아시네토박테리아(Acinetobacter spp)로 대표되는 탈인균이 혐기성과 호기성 상태를 차례로 유지되는 특정한 운전조건 하에서 균체 내에 과량으로 인을 저장하는 특성을 이용한 생화학적 처리공정이다.

상기 탈인균은 일반적인 활성 슬러지 공법에서는 활성이 낮기 때문에 인제거율은 10~30%에 불과하지만 생물학적 인 제거를 위한 특정의 운전 조건 하에서 균의 활성을 최적으로 유지하면 하, 폐수 중의 인 농도를 90% 이상까지 감소할 수 있으 며, 이는 탈인균이 인산염중합체(Poly phosphate)형태의 인을 자기 무게의 10%까지 축적하는 것을 이용하여 인을 처리할 수 있도록 한 것이다.

이렇게 미생물을 통해 인을 제거하는 생물학적 인 제거 방법에 대한 연구는 오래전부터 수행되어 왔는데, 1955년 Greenburg 등은 활성슬러지가 정상적인 미생물이 성장에 요구되는 양 이상으로 인을 섭취할 수 있다고 보고하였으며, 1959년 Srinath등은 액상의 미생물 혼합액 중의 용해성 인이 여러 가지 폭기 조건하에서 인의 농도는 1mg/l 이하로 급격히 감소 됨을 발견하면서 본격적으로 연구되었다.

여기서, 인의 일반적인 형태는 유기성인(Organic phosphorus), 정인산(Orthophosphate : H₂PO₄ ^{2 -}, HPO₄ ^{2 -}, PO₄ ^{3 -}) 그리고 폴리인산(Poly phosphate) 등으로 구분되며, 모든 폴리인산은 수중에서 가수분해하여 정인산 형태로 바뀌게 된다.

이렇게 가수분해를 하여 인을 제거하는 미생물들은, 혐기성 상태에서는 유입수 내의 휘발성 지방산과 반응하여, 미생물 내에 축적된 인(ortho phospahte)을 몸 밖으로 방출하여 수중 내 인(ortho phosphate)의 농도가 증가한 상태를 일정시간 유지한 후, 호기성 상태 하에서 미생물은 역으로 혼합액 중의 인(ortho phosphate)을 과잉섭취(Luxury uptake)하여, 수질 내의 인을 제거할 수 있도록 한다.

1965년 Levin과 Shapiro에 의하여 이러한 연속적인 혐기-호기형 생물학적 인 제거 시스템이 최초로 소개되었으며, 현재 실용화되어 있는 주된 프로세스로써, Phostrip(측류 공정: side stream), Bardenho, A/O 프로세스(주류 공정: main stream) 등이 있다.

먼저, A/O 공정처리(주류 공정)는, 미국의 Air Products & Chemical사에서 개발 실용화된 것으로, 호기조 앞에 혐기조를 설치하여 반송 슬러지가 유입하수와 함께 혼합되어 혐기조에서 미생물에 의한 유기물의 흡수가 일어나면서, 유입수의 탄소원을 이용하여 미생물에 의한 유기물의 분해가 일어나면서 인이 수중으로 방출된다.

이렇게 인이 방출된 미생물 혼합액은 다음 단계인 호기조로 유입되어 폭기됨으로써 혐기조에서 흡수한 BOD를 대사함과 동시에 인의 급격한 흡수가 이루어지는데, 인의 제거는 호기조에서 인을 과잉으로 섭취한 잉여슬러지를 폐기시킴으로써 이루어진다.

여기서 인제거율은 과량의 인을 함유하는 슬러지의 폐기량에 따라 달라지는데, 시스템 내 슬러지의 체류시간(SRT)이 중요한 변수로 작용된다.

슬러지의 인함량은 건량으로 4~6%정도로 표준활성슬러지법의 2~3%에 비해 2배의 인을 함유하여 방류되는 인의 상당량이 부유물질과 관련되므로, 일반적인 인의 방류기준을 만족하기 위해서는 방류수의 여과장치가 반드시 설치되어야 한다.

한편, Phostrip 공정(측류공정)은 1963년 Levin에 의하여 최초로 개발된 인 과대섭취(Luxury P uptake)와 혐기성 인 방출의 장점을 취한 것으로, 생물학적방법과, 화학적 방법을 조합하여, 인의 방출에 필요한 탄소원인 반송 슬러지의 일부를 혐기성 상태의 탈인조로 유입시켜 혐기조인 탈인조에 반송슬러지의 일부를 장기간 체류시켜 혐기과정에서 슬러지의 cell분해에 의해 야기되는 유기물을 탄소원으로 이용하는 내생탈인(endogenous phosphorus release metabolism)에 의해 인의 방출 이 일어나고, 인의 과잉흡수는 A/O공정과 마찬가지로 호기조에서 일어나서, 혐기성 상태 하에서 인을 방출 분해한 뒤, 상등액으로부터 과량 함유된 인을 Lime(석회)으로 침전 제거시키도록 한다.

이러한 Phostrip의 장점은 유입수의 BOD 부하에 큰 영향을 받지 않고, 유출수 중 인의 농도를 1mg/l 이하로 유지할 수 있으며, 상당량의 인이 lime슬러지로 제거되어 인을 과잉으로 함유하는 슬러지보다 처리가 용이하며, 탈인조 상징액이 총 유입 하수량에 비해 아주 적으므로, 인을 침전시키기 위해 소요되는 Lime의 양이 적어 순수 화학적 처리 방법보다 약품비가 절감되는 장점이 있으나, 여전히 사용되는 약품비가 비싸며, 슬러지의 폐기량이 높으며, 인제거를 위한 공정에 필요한 반응조가 많으므로 시설 장비가 차지하는 부피가 크며, 설치비용이 높은 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인이 제안한 대한민국 특허청 등록번호 제 0649099호에서는 복합반응조를 이용하여, 무산소조와 침전조 및 혐기조가 동시에 일어날 수 있는 장치를 제안하였다.

이러한 종래의 기술에 따른 발명은, 반송슬러지가 공급되어 복합반응조에 필요한 탄소원인 유기물을 공급하는 제 1호기조와, 외부에서 공급되는 산소와 내부에 부유하는 미생물을 이용하여 각종 유기물의 산화, 암모니아성 질소(NH₃ - N)을 아질산성질소 및 질산성 질소로 전환하고, 미생물들이 인을 섭취하여 인을 제거하는 제 2호기조 및, 무산소조와 혐기조 및 침전조가 하나의 반응조에서 이루어지는 복합반 응조에 투입하여 처리함으로써, 질소 및 인의 고도처리가 이루어지도록 하여, 설치비용을 절감하고, 설치부지면적을 축소할 수 있으며, 운영효율의 향상을 가져올 수 있는 장점이 있다.

그러나, 종래의 기술에 따른 구성은 유입된 오염수에 과도한 NO₃ ^- - N 및 기타 원인으로 인하여 복합반응조에서 혐기반응으로 인한 충분한 인의 방출이 일어나지 않으므로, 미생물의 인 처리효율이 높지 않으며, 부족한 인 처리를 위해 인 처리를 위한 혐기성 탈인조의 시설을 추가시, 추가 시설비용이 많이 들뿐 아니라, 넓은 시설 부지가 필요하며, 유지관리가 불편한 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 기존 수처리 시설인 오니농축조를 혐기산태인 혐기농축조로 형성하여, 추가 설비에 필요한 공간과 비용을 절약하고, 슬러지를 교반하여 내생탈인이 활발히 일어나는 내생탈인이 활성화된 고도처리장치 및 그의 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 오염수가 제 1호기조와 제 2호기조와 복합반응조 및 복합기능조를 거쳐 인을 제거하는 고도처리장치에 있어서, 무산소 상태에서 탈질반응이 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 낙하되어 슬러지 상태를 이루는 혐기조와, 상기 혐기조에서 형성된 슬러지를 외부로 배출시키는 배출통로로 구성되는 복합반응조; 상기 복합반응조에서 생성된 슬러지가 이송되어 미생물에 의한 유기물 분해로 미생물 내 인이 방출되는 혐기농축조; 상기 혐기농축조 내에 장착되어 혐기반응이 균등하게 일어나도록 회전날개로 내부의 슬러지를 교반시키는 교반기; 상기 혐기농축조 내에 장착되어 상기 교반기의 작동시간과 생성된 슬러지 및 상등액 처리수를 이송하는 시간을 조절하는 타이머; 외부에서 유입되는 오염수와 상기 복합반응조에서 반송된 슬러지가 유입되어 탈질반응에 필요한 탄소원을 제공하는 제1호기조; 외부에서 유입되는 오염수와 상기 혐기농축조에서 배출되는 슬러지가 다시 유입되어 미생물에 의한 탈인반응이 일어나는 제2호기조; 및 미생물이 부착되어 인을 제거하는 호기성 생물막 여재가 장착되어 상기 제2호기조와 복합반응조를 거친 처리수 내에 포함된 미량의 인을 제거하는 복합기능조; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 무산소조와 혐기조가 하나의 반응조에서 이루어지는 복합반응조와 복합기능조 및 제1,2 호기조를 거쳐 오염수 내의 인을 고도처리하는 방법에 있어서, 외부의 오염수가 제1호기조와 제2호기조로 유입되어, 제1호기조에서는 질산화 반응이 일어나고 제2호기조에서는 미생물에 의한 탈인반응이 일어나는 제1단계; 상기 제1 호기조와 제2 호기조를 거친 처리수가 복합반응조로 이송되어 무산소조에서는 탈질반응이 이루어지고 혐기조에서는 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 하향 낙하되어 슬러지를 형성하는 제2단계; 상기 복합반응조를 거친 처리수의 일부는 혐기농축조로 이송되고, 일부는 복합기능조로 이송되어 미생물이 부착된 호기성 생물막 여재를 거치면서 처리수 내에 포함된 미량의 인이 제거되는 제3단계; 상기 혐기농축조로 이송된 슬러지는 미생물에 의한 유기물 분해로 미생물 내의 인이 수중으로 방출된 후 다시 제2 호기조로 이송되는 제4단계; 를 포함하되, 상기 혐기농축조를 거친 처리수가 다시 제2호기조로 반송되어 수질 내 인이 제거되는 탈인반응이 반복수행되어 수질 내의 인을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 별도의 시설을 추가하지 않으면서, 오니농축조를 혐기 상태로 조성한 혐기농축조를 형성하여, 미생물에 의한 내생탈인(endogenous phosphorus release metabolism)을 활성화시켜, 미생물 내 축적되어 있던 인이 원활하게 방출되어 호기조의 폭기반응으로 인한 인 제거율을 높일 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 복합기능조의 호기성 생물막 여재를 이용하여 상등액 처리수에 함유될 수 있는 미량의 인을 제거할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 기존의 수처리 시설에서 간단한 공정을 개선하므로 설치비용이 적고, 안정적으로 인 처리된 수질을 얻을 수 있으며, 혐기농축조 내부의 슬러지를 교반시켜 내생탈인이 활발히 일어나도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 바람직한 실시예에 따른 내생탈인이 활성화된 고도처리장치의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내생탈인이 활성화된 고도처리장치는 크게, 혐기상태에서 미생물 내의 인이 방출되는 혐기농축조(100), 상기 혐기농축조(100)의 내부에 설치되어, 혐기반응이 균등하기 일어나도록 회전날개로 내부의 슬러지를 교반시키는 교반기(130) 및 상기 교반기(130)의 작동시간과, 생성된 슬러지 및 상등액 처리수를 이송하는 시간을 조절하는 타이머와, 탈질반응의 탄소원을 제공하는 제 1호기조(10)와, 미생물이 인을 과잉섭취하는 제 2호기조(20)와, 무산소조, 혐기조, 침전조가 한 반응조에서 일어나는 복합반응조(30) 및 상기 복합반응조(30)에서 수처리된 상등액 처리수가 이송되는 복합기능조(40)로 이루어진다.

먼저, 혐기농축조(100)에 대해 설명하기로 한다.

혐기농축조(100)는 종래의 슬러지를 농축시키는 오니농축조를 혐기상태를 만들어 미생물의 내생탈인(endogenous phosphorus release metabolism)이 활발하게 일어나도록 형성된 하나의 반응조로 형성된다.

이 때, 상기 혐기농축조(100)의 내부가 외부 산소로부터 차단되도록 상기 혐기농축조(100)를 밀폐할 수 있는 덮개와 같은 다양한 수단이 이용될 수 있다.

이렇게 혐기상태로 이루어진 상기 혐기농축조(100)의 내부에는 슬러지의 셀분해에 의해 발생되는 유기물을 수중으로 용출시키는 내생탈인이 활발하게 일어나며, 하부에 생성되는 슬러지는 상기 혐기농축조(100)와 연결된 오니저류조(50)로 배출되어 폐기되도록 이루어진다.

그리고, 상기 혐기농축조(100)의 하부에는 회전날개가 구비된 교반기(130)가 형성되어, 혐기과정에서 미생물의 인 방출이 균일하게 일어나도록 슬러지와 처리수를 상기 교반기(130)로 교반시킨다.

그리고, 상기 혐기농축조(100)의 일측에는 상기 교반기(130)와 연결된 타이머가 형성되어, 상기 교반기(130)가 회전작동하는 시간과, 농축 슬러지의 폐기 및 인이 함유된 혐기화 상등액을 상기 제 2호기조(20)으로 이송시키는 시간을 조절할 수 있도록 이루어진다.

즉, 교반기(130)가 작동하지 않을 때에는 상기 타이머의 작동에 따라 생성된 슬러지를 외부로 이송시켜 폐기하거나, 미생물에 의한 내생탈인으로 인이 방출된 혐기화 상등액은 혐기화 상등액 이송관(2)를 통해 상기 제 2호기조(20)으로 이송시키며, 이렇게 제 2호기조(20)로 이송된 혐기화 상등액은 미생물에 의한 인 과잉섭취(Luxury uptake)가 활성화되어 탈인반응이 활발히 일어나도록 이루어진다.

한편, 상기 교반기(130)가 작동할 때에는 슬러지와 혐기화 상등액이 외부로 이송되는 동작을 정지하고, 내부에 교반기(130)만 회전되도록 이루어진다.

따라서, 기존의 수처리 시설에서 간단한 공정 개선을 통해, 인의 안정적인 처리수질을 얻을 수 있으므로, 추가 설치 비용이 없이, 혐기농축조에서 내생탈인이 활성화되어 인의 방출이 높아지고, 호기조에서 처리하는 탈인반응이 더욱 효율적으로 진행되도록 한다.

다음으로, 제 1호기조(10)에 대해 설명하기로 한다.

상기 제 1호기조(10)는 하나의 반응조가 격벽으로 분리된 영역 중 하나의 영역이다.

그리고, 상기 제 1호기조(10)는 유기물의 산화보다는 후술할 복합반응조(30)의 탈질반응에 쓰이는 탄소원인 유기물을 제공하도록 이루어지며, 제 1호기조(10) 및 제 2호기조(20)로 유입되는 총유량 중 30% 정도의 유량이 제 1호기조(10)로 유입되면, 질산화가 약 50%정도 일어나므로 잔존되는 탄소원(유기물)이 적당량으로 남게 되어, 후술할 복합반응조(30)의 탈질반응에 탄소원을 제공할 수 있다.

즉, 상기 제 1호기조(10)는, 적당량의 질산화 과정이 일어난 후, 탄소원 이송관(5)를 통해 유기물이 함유된 상등액 처리수가 상기 복합반응조(30)로 이송되어, 탈질반응의 탄소원으로 이용된다.

그리고, 제 1호기조(10) 및 제 2호기조(20)는 후술할 복합반응조(30)의 내부에서 무산소조 및 혐기조 역할을 수행하여 생성된 슬러지의 일부가 반송 이송관(3)으로 다시 이송된다.

상기 제 1호기조(10)로 반송된 농축 슬러지는 외부 유입수와 섞여 상기 탄소원 이송관(5)를 통해 수중에 용해된 유기물을 복합반응조(30)로 이송하여 탄소원으로 사용될 수 있도록 한다.

다음으로, 제 2호기조(20)에 대해 설명하기로 한다.

제 2호기조(20)는 하나의 반응조가 격벽으로 분리된 영역 중 상기 제 1호기 조(10)를 제외한 나머지 영역으로 이루어진다.

그리고, 오염수관(1)을 통해 유입되는 총 오염수 중 20% 내지 80% 유량이 유입되어, 충분한 질산화 과정과 유기물의 산화 그리고, 미생물에 의한 인의 과잉섭취가 이루어져, 수중 내 인을 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 상기 혐기농축조(100)를 거쳐 인의 함량이 높은 혐기화 상등액이 상기 제 2호기조(20)로 유입되면, 수중에 포함되어 부유하는 미생물을 통해 A/O공정 및 Phostrip공정과 유사하게 인을 과잉섭취(Luxury uptake)하여 수중 내 인을 제거하고, 오염수 내 미생물을 이용하여 유기물의 산화, 암모니아성 질소를 아질산성질소 및 질산성 질소 등으로 전환시킨다.

따라서, 상기 제 1호기조(10)는 탈질반응에 필요한 탄소원을 함유하고, 제 2호기조(20)에서는 호기상태에서 인을 과잉섭취하여 수질 내 인을 제거하도록 한다.

다음으로 복합반응조(30)를 설명하기로 한다.

상기 복합반응조(30)는 상기 제 1호기조(10) 및 제 2호기조(20)에서 처리된 중간 처리수가 공급되고, 공급된 처리수가 상향으로 배출되어 무산소조의 상태를 이루어 탈질반응이 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 하향 낙하되어 슬러지 상태를 이루는 혐기조와, 상기 혐기조에 형성된 슬러지를 외부로 배출시키는 배출통로가 구성되어, 무산소조와 혐기조가 하나의 반응조에서 이루어지도록 한다.

이렇게 탈질 반응되어 고도처리된 상등액 처리수는 후술할 복합기능조(40)로 이송되고, 농축된 슬러지의 일부는 반송이송관(3)을 통해 제 1호기조(10) 및 제 2호기조(20)로 반송되고, 농축된 나머지 슬러지는 슬러지 이송관(7)을 통해 혐기농축조(100)로 이송된다.

다음으로 복합기능조(40)를 설명하기로 한다.

복합기능조(40)는 상기 복합반응조(30)에서 고도처리된 처리수상등액이 기능이송관(32)을 통해 이송되고, 상기 복합기능조(40)의 내측에 호기성 생물막 여재(42)가 망으로 형성되어, 미생물이 부착 서식하기 용이하도록 이루어져, 상등액 처리수에 포함된 미량의 인이 상기 호기성 생물막 여재(42)에 의해 제거되도록 이루어진다.

다음으로 본 발명에 따른 내생탈인이 활성화된 고도처리방법을 살펴보고자 한다.

먼저, 슬러지 이송단계에서는 복합반응조(30)에서 미생물 접촉에 의한 탈질반응이 수행되면서 질소가스는 외부로 유출되고, 잔존하는 유기물과 미생물 등이 침전된 슬러지 중에서 제 1호기조(10) 및 제 2호기조(20)로 이송되는 농축 슬러지를 제외한 나머지 농축 슬러지가 슬러지 이송관(7)을 통해 혐기농축조(100)로 이송된다.

다음으로 혐기화 인 방출단계에서는 상기 슬러지 이송단계에서 혐기농축조(100)로 이송된 농축 슬러지의 일부가 무산소 또는 혐기상태의 환경에서 장기간 체류되어 미생물이 셀분해되는 내생탈인(endogenous phosphorus release metabolism)을 통해, 미생물 내의 인이 수중으로 방출되어, 인의 함량이 높은 혐기화 처리수가 형성되도록 형성한다.

다음으로 혐기화 인 제거단계에서는 상기 혐기화 인 방출단계에서 방출된 인을 함유한 상기 혐기농축조(100) 내의 혐기화 처리수가 혐기화 이송관(2)을 통해, 호기상태의 제 2호기조(20)로 이송되어, 미생물에 의해 인의 과잉섭취(Luxury uptake)이 활발히 진행되어, 수질 내 인을 제거하는 탈인 반응을 수행하여 수질 내 인을 제거하여 고도 처리된 처리수 상등액을 인처리 이송관(9)을 통해 복합반응조(30)로 이송한다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

도 1 - 바람직한 실시예에 따른 내생탈인이 활성화된 고도처리 장치의 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

1 : 오염수관 2: 혐기화 상등액 이송관

3 : 반송 이송관 5 : 탄소원 이송관

7 : 슬러지 이송관 9 : 인처리 이송관

10 : 제 1호기조 20 : 제 2호기조

30 : 복합반응조 32 : 기능이송관

40 : 복합기능조 42 : 호기성 생물막 여재

50 : 오니저류조 100: 혐기농축조

130: 교반기

Claims (3)

1. 오염수가 제 1호기조와 제 2호기조와 복합반응조 및 복합기능조를 거쳐 인을 제거하는 고도처리장치에 있어서,

   무산소 상태에서 탈질반응이 이루어지는 무산소조와, 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 낙하되어 슬러지 상태를 이루는 혐기조와, 상기 혐기조에서 형성된 슬러지를 외부로 배출시키는 배출통로로 구성되는 복합반응조;

   상기 복합반응조에서 생성된 슬러지가 이송되어 미생물에 의한 유기물 분해로 미생물 내 인이 방출되는 혐기농축조;

   상기 혐기농축조 내에 장착되어 혐기반응이 균등하게 일어나도록 회전날개로 내부의 슬러지를 교반시키는 교반기;

   상기 혐기농축조 내에 장착되어 상기 교반기의 작동시간과 생성된 슬러지 및 상등액 처리수를 이송하는 시간을 조절하는 타이머;

   외부에서 유입되는 오염수와 상기 복합반응조에서 반송된 슬러지가 유입되어 탈질반응에 필요한 탄소원을 제공하는 제1호기조;

   외부에서 유입되는 오염수와 상기 혐기농축조에서 배출되는 슬러지가 다시 유입되어 미생물에 의한 탈인반응이 일어나는 제2호기조; 및

   미생물이 부착되어 인을 제거하는 호기성 생물막 여재가 장착되어 상기 제2호기조와 복합반응조를 거친 처리수 내에 포함된 미량의 인을 제거하는 복합기능조; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 내생탈인이 활성화된 고도처리장치.
2. 무산소조와 혐기조가 하나의 반응조에서 이루어지는 복합반응조와 복합기능조 및 제1,2 호기조를 거쳐 오염수 내의 인을 고도처리하는 방법에 있어서,

   외부의 오염수가 제1호기조와 제2호기조로 유입되어, 제1호기조에서는 질산화 반응이 일어나고 제2호기조에서는 미생물에 의한 탈인반응이 일어나는 제1단계;

   상기 제1 호기조와 제2 호기조를 거친 처리수가 복합반응조로 이송되어 무산소조에서는 탈질반응이 이루어지고 혐기조에서는 상기 무산소조에서 처리된 처리수가 하향 낙하되어 슬러지를 형성하는 제2단계;

   상기 복합반응조를 거친 처리수의 일부는 혐기농축조로 이송되고, 일부는 복합기능조로 이송되어 미생물이 부착된 호기성 생물막 여재를 거치면서 처리수 내에 포함된 미량의 인이 제거되는 제3단계;

   상기 혐기농축조로 이송된 슬러지는 미생물에 의한 유기물 분해로 미생물 내의 인이 수중으로 방출된 후 다시 제2 호기조로 이송되는 제4단계; 를 포함하되,

   상기 혐기농축조를 거친 처리수가 다시 제2호기조로 반송되어 수질 내 인이 제거되는 탈인반응이 반복수행되어 수질 내의 인을 제거하는 내생탈인이 활성화된 고도처리방법.
3. 삭제

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