KR100932710B1 - 미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 "미생물 현미경 검경 기준"을 마련하고, 검경된 결과에 따라 처리시설의 운영조건을 조정하여 포기조 내의 미생물 상태를 "미생물 현미경 검경 기준" 중 양호단계가 되도록 조절함으로써, 포기조 혼합액의 슬러지 부피지수(SVI ; Sludge Volume Index)를 양호범위로 유지하여 최종침전지에서 슬러지의 침강성이 향상되어 최종 방류수의 유기물질(BOD), 입자성 물질(SS) 등의 농도가 개선되고, 최종침전지의 잉여슬러지 양의 감소로 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있는 미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법을 제공한다.

미생물, 하/폐수, 포기조, SVI, 침강성, 플럭, BOD, SS

Description

미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법 {WATER TREATMENT METHOD BY DATABASED MICROORGANISM STATUS}

본 발명은 하/폐수 등을 처리하기 위한 수처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 "미생물 현미경 검경 기준"을 마련하고, 검경된 결과에 따라 처리시설의 운영조건을 조정하여 포기조 내의 미생물 상태를 "미생물 현미경 검경 기준" 중 양호단계가 되도록 조절함으로써, 포기조 혼합액의 슬러지 부피지수(SVI ; Sludge Volume Index)를 양호범위로 유지하여 최종침전지에서 슬러지의 침강성이 향상되어 최종 방류수의 유기물질(BOD), 입자성 물질(SS) 등의 농도가 개선되고, 최종침전지의 잉여슬러지 양의 감소로 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있는 미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법에 관한 것이다.

가정이나 산업 현장, 농축산 현장 등에서 발생된 하/폐수 등은 하/폐수 종말처리장에 유입되어 침전, 응집, 탈수 등에 의한 물리적 방법과 미생물을 이용한 생물학적 방법을 통해 처리되고 있다.

예를 들어, 가정에서 발생되는 하/폐수(유입 원수)는 침사지, 최초침전지(1차 침전지), 포기조 및 최종침전지(2차 침전지)를 거친다. 그리고 최초침전지에서 배출된 생슬러지와 최종침전지에서 배출된 잉여슬러지는 농축공정을 통해 농축된 다음, 소화조에서 소화(消火)된다. 또한, 소화된 슬러지는 탈수기를 거쳐 케익화 된 후 해양투기, 매립, 건조, 소각되거나 일부는 녹생토나 시멘트 원료로 재활용되기도 한다.

하/폐수 처리비용 중에서 슬러지 처리비는 큰 비중을 차지한다. 예를 들어, 가정에서 발생된 하수/폐수 슬러지를 처리하기 위한 하/폐수 종말처리장의 경우 전체 운영비의 대략 13% 이상이 슬러지 처리비로 소요되고 있다. 또한 탈수기를 통해 탈수된 케익은 건조 또는 소각설비를 통해 처분되고 있는데, 이러한 과정에서 많은 열에너지가 필요하여, 이에 따른 비용이 많이 소요된다.

따라서 하/폐수 처리비용을 절감하기 위해서는 슬러지 처리비를 줄이는 것이 중요한 과제라 할 수 있다. 이때, 슬러지 처리비를 줄이기 위해서는 상기 최초침전지에서 배출되는 생슬러지의 양과 최종침전지에서 배출되는 잉여슬러지의 양을 감소시켜야 한다.

상기 포기조에서는 미생물의 산화 동화작용에 의해 최초침전지에서 유입된 1차 처리수의 유기물질(BOD)을 제거하는 생물학적 처리공정이 진행된다. 이때, 포기조에서는 입자성 물질(SS)을 핵으로 하고 유기물질(BOD)과 미생물이 응집된 슬러지 덩어리(포기조 혼합액)를 형성하는 생물학적 반응이 진행된다. 그리고 최종침전지에서는 포기조에서 형성된 슬러지 덩어리(포기조 혼합액)가 유입되어 깨끗한 최종 방류수와 슬러지로 분리되는 침전과정이 진행되는데, 이때 최종침전지에서는 슬러지의 침강성과 최종 방류수의 BOD, SS 등이 좋아야 한다. 즉, 침강성은 높아야 하고, 최종 방류수의 BOD와 SS의 농도는 낮아야 한다. 또한, 침강성이 좋으면 슬러지의 TS(Total Solid, 고형물의 농도)가 상승하고 잉여슬러지의 양은 감소되어 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있다.

슬러지 덩어리(포기조 혼합액)의 침강성 지표로서, 슬러지 부피지수(SVI ; Sludge Volume Index, 이하 "SVI"라 한다)가 사용된다. SVI는 하/폐수 종말처리장의 관리에 있어서 대표적인 운영지표로 사용되며, 운전자가 슬러지 덩어리(포기조 혼합액) 침강성 상태를 판단하는 중요한 운영인자이다. SVI는 포기조 내의 슬러지(혼합액) 1ℓ를 30분간 침전시킨 후, 1g의 MLSS가 점유하는 침전 슬러지의 부피(㎖)로서, 아래의 수학식 1로 정의되고 있다.

[수학식 1]

SVI = SV₃₀(㎖/ℓ)× 1,000 / MLSS농도(㎎/ℓ)

여기서, SV₃₀ = 30분 침전 후 슬러지 1ℓ가 차지하는 부피(㎖/ℓ)

MLSS = 포기조내 미생물량(㎎/ℓ)

위 식에 보인 바와 같이, SVI는 표준 시간(30분) 후 침전이 얼마나 진행되었는지를 나타낸 것으로, SVI가 양호범위로 유지된 경우 최종침전지에서 슬러지 침강 성이 개선되어 최종 방류수의 BOD, SS 등이 향상되나, SVI가 양호범위 이상으로 높으면 슬러지 팽화(Sludge bulking)를 의심할 수 있다. SVI는 하/폐수의 경우 일반적으로 200이하, 바람직하게는 50 ~ 150의 범위를 양호범위로 보고 있다.

따라서 최종 방류수의 BOD와 SS 등의 수질을 향상시키고, 침강성 개선으로 슬러지의 양을 감소시키기 위해서는 포기조의 SVI를 낮게, 바람직하게는 50 ~ 150의 범위로 유지하여야 한다.

상기 SVI와 관련하여, 대한민국 실용신안등록 제0395649호(선행 문헌 1) 및 대한민국 등록특허 제0861991호(선행 문헌 2)에는 SVI를 통한 슬러지 침강성 측정과 관련한 기술이 제시되어 있다. 그러나 상기 선행 문헌 1 및 2는 SVI를 통해 슬러지 침강성을 측정하는 장치나 방법에 관한 것으로, 여기에는 SVI의 개선을 통한 수질 개선에 대한 기술은 제시되지 않고 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2002-0087802호(선행 문헌 3)에는 CCD 카메라나 현미경을 이용하여 폐수를 촬영하고, 촬영된 신호에 따라 오염정도와 처리 상태를 분석, 판단하여 폐수 처리를 효율적으로 수행할 수 있는 폐수의 모니터링 및 분석 시스템이 제시되어 있다. 아울러, 일본 공개특허 평6-114391호(선행 문헌 4)에는 현미경과 CCD 카메라를 이용하여 사상성 세균(사상균) 및 응집성 세균을 정량적으로 관찰하여 세균의 특성을 제어하고 슬러지의 안정화를 위한 처리방법이 제시되어 있다.

그러나 상기 선행 문헌 3 및 4를 포함하는 종래의 기술은 포기조 내의 미생물(세균)을 현미경 관찰을 통하여 슬러지 안정화를 도모하고 있지만, 단순히 미생 물 상태만을 관찰할 뿐, 수질을 개선할 수 있는 미생물 상태의 양호한 기준을 마련하거나, 포기조 혼합액의 SVI를 양호범위로 유지시켜 최종침전지에서의 슬러지침강성 향상 및 최종 방류수의 BOD, SS 등을 개선하기 위한 구체적인 수단이나 방법을 제시하지 못하고 있다.

[선행 문헌 1] 대한민국 실용신안등록 제0395649호

[선행 문헌 2] 대한민국 등록특허 제0861991호

[선행 문헌 3] 대한민국 공개특허 제10-2002-0087802호

[선행 문헌 4] 일본 공개특허 평6-114391호

전술한 바와 같이, 하/폐수 등을 처리하기 위한 수처리 방법에 있어서, 최종침전지에서의 슬러지 침강성을 높이고, 최종 방류수의 BOD와 SS 등의 농도를 낮춰 수질을 개선하기 위해서는 포기조의 SVI가 양호범위로 유지되어야 한다.

본 발명은 포기조의 SVI가 양호범위로 유지될 수 있는 미생물 상태의 기준을 현미경 검경을 통해 마련("미생물 현미경 검경 기준" 마련)하고, 현미경을 통한 검경된 결과에 따라 수질 개선을 위해 미생물 상태를 양호한 기준이 되도록 조절함으로써, 포기조의 SVI가 양호범위로 유지되어 최종침전지에서 슬러지의 침강성이 향상되고, 최종 방류수의 BOD, SS 등의 농도가 개선되며, 또한 침강성의 향상을 통해 생슬러지 및 잉여슬러지의 양을 감소시켜 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있는 미생물상 데이터화에 의한 수처리 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

침사지를 통과한 하/폐수를 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

현미경의 검경을 통해 아래의 기준 1) 내지 6)을 포함하는 "미생물 현미경 검경 기준"을 마련하는 단계; 및

아래의 기준 1) 내지 6) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족하도록 포기조 내의 미생물 상태를 조절하는 단계를 포함하는 수처리 방법을 제공한다.

1) 플럭의 크기가 200㎛ 이상인 것이 존재

2) 플럭 간의 간극이 50㎛ 이상인 플럭들이 존재

3) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 사상균이 차지하는 면적이 1/10 이하

4) 입경이 30㎛ ~ 50㎛인 고착성 섬모군집이 3개 이상 존재 또는 입경이 50㎛ 이상인 고착성 섬모군집이 1개 이상 존재

5) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 유동성 미생물 6개 이하의 개체수가 존재

6) 현미경 화면에 후생동물 1 ~ 6개의 개체수가 존재

이때, 상기 미생물 상태를 조절하는 단계는, 최초침전지 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은,

침사지를 통과한 하/폐수를 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

포기조 내의 미생물의 상태를 현미경으로 검경하는 단계; 및

상기 검경된 결과에 따라 미생물의 상태를 조절하는 단계;를 포함하되, 상기 미생물의 상태를 조절하는 단계는, 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하는 수처리 방법을 제공한다.

이때, 상기 미생물 상태를 조절하는 단계는, 하기의 a) 내지 c) 중에서 선택된 하나 이상의 공정을 더 포함하는 것이 좋다.

a) 포기조의 송풍비를 3 ~ 5로 유지하는 공정

b) 포기조의 MLSS 농도(포기조의 미생물량)를 1,500 ~ 2,000㎎/ℓ로 유지하는 공정

c) 포기조의 SRT(고형물 체류시간)를 4 ~ 6일로 유지하는 공정

이에 더하여, 본 발명은,

침사지를 통과한 하/폐수 등을 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초 침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

상기 최초침전지 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하는 수처리 방법을 제공한다.

본 발명은 포기조 혼합액의 SVI를 양호범위로 유지할 수 있는 "미생물 현미경 검경 기준"을 제공한다. 이때, 검경된 결과에 따라 하/폐수 처리시설의 운영조건을 조정함으로써, 포기조 내의 미생물 상태를 "미생물 현미경 검경 기준"중 양호 기준으로 조절되어 포기조 혼합액의 SVI가 양호범위로 유지된다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 최종침전지에서 슬러지의 침강성이 향상되고 최종 방류수의 BOD, SS 등의 농도가 개선되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면, 최초침전지의 운전율 조정으로 생슬러지의 양이 감소되고, 최종침전지의 침강성 향상에 의해 잉여슬러지의 TS(Total Solid) 상승과 잉여슬러지의 양 감소로 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리 방법에 적용되는 수처리 설비(장치)의 개략적인 구성도를 보인 것이다.

본 발명에 따른 수처리 방법은 도 1에 보인 수처리 설비를 통해 수행될 수 있다.

도 1을 참조하여 설명하면, 수처리 설비는 예를 들어 가정이나 산업현장 등 에서 발생된 하/폐수 등을 처리 대상으로 하는 경우, 하/폐수 등의 원수가 유입되는 침사지(10); 상기 침사지(10)에서 처리된 처리수(상등액)가 유입되는 최초침전지(20, 1차 침전지); 상기 최초침전지(20)에서 처리된 처리수(상등액)가 유입되는 포기조(30); 및 상기 포기조(30)에서 처리된 슬러지 덩어리(포기조 혼합액)가 유입되는 최종 침전지(40);를 포함한다.

상기 침사지(10)에서는 유입된 원수 중의 흙, 모래, 나무토막, 비닐 등의 협잡물을 제거하는 곳으로서, 이러한 침사지(10)에 의해 후속 공정에서 사용되는 각 장치들의 기계적 손상 등을 예방할 수 있다. 상기 최초침전지(20)는 침사지(10)를 통해 협잡물이 제거된 처리수를 체류 및 침전시켜 최초침전지(20)의 유입수 중에 들어있는 오염물질(BOD, SS 등을 포함)을 일부 제거하는 곳으로서, 이러한 최초침전지(20)를 통한 1차 침전 처리 공정에 의해 비중이 높은 오염물질(생슬러지)은 침전되어 슬러지처리공정으로 이송되어 처리되고, 비중이 가벼운 오염물질은 포기조(30)로 유입된다.

포기조(30)에서는 미생물의 산화 동화작용(활성)에 의해 하/폐수(처리수) 내의 유기물질(BOD)을 먹이로 하고 입자성 물질(SS)을 핵으로 한 슬러지 덩어리(포기조 혼합액) 형성하는 생물학적 반응이 진행되는데, 이때 포기조(30)에는 미생물의 활성을 위한 공기(또는 산소)가 송풍기(35)를 통해 공급된다. 그리고 최종침전지(40)에서는 포기조(30)에서 형성된 슬러지 덩어리(포기조 혼합액)가 유입되어 중력침전을 통해 2차 침전 처리된다. 이때, 상기 최종침전지(40)에서 침전된 슬러지 중에서 일부는 잉여슬러지라고 하여 슬러지처리공정으로 이송되어 처리되고, 일부 는 반송슬러지라고 하여 포기조(30) 전단 부분으로 반송되어 포기조(30) 내의 미생물량을 보충한다. 그리고 최종침전지(40)의 깨끗한 상등수(최종방류수)는 소독 설비(50)를 거쳐 소독된 후 방류된다.

또한, 최초침전지(20)에서 침천 배출되는 생슬러지와 최종침전지(40)에서 침전 배출되는 잉여슬러지는 농축설비(60)로 이송되어 농축과정을 거친 후 소화조(70)로 공급되어 소화(消火)될 수 있다. 그리고 소화된 슬러지는 소화슬러지 농축조(72)를 통해 농축과정을 거친 후 탈수기(80)를 통해 케익화될 수 있다. 아울러, 상기 탈수기(80)를 통해 처리된 탈수 케익은 매립, 건조, 소각 처리되거나 녹생토, 시멘트 원료 등으로 재활용될 수 있다.

상기 소화조(70)에서는 메탄가스 등의 소화가스가 발생되는데, 이러한 소화가스는 탈황탑(75)을 통해 탈황 처리된 다음, 가스저장탱크(76)에 보관되어 발전기(77)나 보일러(78)의 에너지원으로 재활용될 수 있다. 아울러, 상기 발전기(77)에서 생성된 전력은 상기 송풍기(35)의 전력으로 공급될 수 있으며, 상기 보일러(78)에서 발생된 열은 상기 소화조(70)의 슬러지를 가온시키는 열원으로 사용될 수 있다.

위와 같은 수처리 과정에서 최종침전지(40)에서의 슬러지 침강성을 높이고, 최종 방류수의 BOD와 SS 등의 농도를 낮춰 수질을 개선하기 위해서는 포기조(30)의 SVI가 양호범위(바람직하게는, 50 ~ 150의 범위)로 유지하여야 한다.

본 발명자들은 포기조(30)의 SVI를 양호범위로 유지하여 최종침전지(40)에서 슬러지 침강성 등의 향상을 통해 최종 방류수의 수질을 개선시키고자 수처리 시설 내의 여러 운영인자를 다양하게 설정 및 분석하는 연구를 거듭해왔다. 또한, 생물학적 수처리 방법에 있어서는 포기조(30) 내의 미생물의 역할이 오염물질을 제거하는 주요인자로 작용하고 있는데, 종래 대부분은 미생물을 현미경으로 관찰만 실시할 뿐, "미생물 현미경 검경 기준"이 없어 데이터화가 되지 않아 다른 수처리 운영인자(BOD, SS, 유량, 송풍량, 반송량 등)와 비교 및 분석이 되지 않는 점을 감안하여, 본 발명자들은 이에 대한 연구도 병행 실시하였다. 이러한 연구 과정에서, 포기조(30)의 F/M비, SRT(고형물 체류 시간), 반송 슬러지량, 송풍량 등의 운영인자를 다양하게 설정 및 분석해 보았으나, 포기조(30)의 SVI를 양호범위 내로 유지하는 데에 직접적인 효과나 일괄적인 결과를 보지 못하였다. 그러나 본 발명자들의 실험적 고찰에 따르면, 현미경의 검경을 통한 미생물 상태가 특정의 기준(양호 기준)을 가질 경우 포기조(30)의 SVI가 양호범위로 유지되어 수질이 개선됨을 알 수 있었다. 구체적으로, 본 발명자들은 상기의 연구 과정을 통해 SVI가 양호범위로 유지되어 수질을 개선할 수 있는 미생물 상태의 기준을 마련하였다. 또한, 본 발명자들의 실험적 고찰에 따르면, 미생물의 상태는 최초침전지(20) 1차처리수의 입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비(이하, "BOD/SS비"라 한다)와 상관관계가 있으며, 상기 BOD/SS비를 특정의 범위로 조정할 경우, 미생물의 상태가 양호 기준(SVI를 양호범위로 유지할 수 있는 미생물의 상태)으로 조절됨을 알 수 있었다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.

- 플럭(Floc) : 미생물의 덩어리

- 사상균 : 머리카락 같은 모양의 미생물로서 슬러지 침강성을 저해하는 미생물

- 고착성 섬모군집 : 고착되어 있으면서 세균류를 잡아먹는 미생물

- 유동성 미생물 : 돌아다니면서 세균류를 잡아먹는 미생물

- 후생동물 : 돌아다니면서 유동성 미생물을 잡아먹는 미생물

본 발명에 따른 수처리 방법은 본 발명의 제1형태에 따라서,

(Ⅰ) 현미경의 검경을 통해 아래의 양호 기준 1) 내지 6)을 포함하는 "미생물 현미경 검경 기준"을 마련하는 단계; 및

(Ⅱ) 아래의 양호 기준 1) 내지 6) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족하도록 포기조(30) 내의 미생물 상태를 조절하는 단계;를 포함한다.

이때, 상기 포기조(30) 내의 미생물 상태를 조절하는 단계 (Ⅱ)는, 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하는 것이 좋다.

본 발명에 따르면, 현미경 검경을 통한 미생물의 상태가 아래의 1) 내지 6)의 기준(양호 기준) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족하는 경우, SVI가 양호범위로 유지되어 수질이 개선된다. 바람직하게는, 아래의 양호 기준 중에서 적어도 기준 1)를 만족하고, 기준 2) 내지 기준 6) 중에서 선택된 하나 이상을 더 만족하면 좋다. 또한, 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비를 1.0 이하로 유지하는 경우, 미생물의 상태를 아래의 1) 내지 6)의 기준(양호 기준) 중에서 선택된 적어 도 하나 이상을 만족시킬 수 있다.

< 양호 기준 >

1) 플럭의 크기가 200㎛ 이상인 것이 존재

2) 플럭 간의 간극이 50㎛ 이상인 플럭들이 존재

3) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 사상균이 차지하는 면적이 1/10 이하

4) 입경이 30㎛ ~ 50㎛인 고착성 섬모군집이 3개 이상 존재 또는 입경이 50㎛ 이상인 고착성 섬모군집이 1개 이상 존재

5) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 유동성 미생물 6개 이하의 개체수가 존재

6) 현미경 화면에 후생동물 1 ~ 6개의 개체수가 존재

또한, 본 발명에 따른 수처리 방법은 본 발명의 제2형태에 따라서,

(ⅰ) 포기조(30) 내의 미생물의 상태를 현미경으로 검경하는 단계; 및

(ⅱ) 상기 검경된 결과에 따라 미생물의 상태를 조절하는 단계;를 포함하되, 상기 미생물의 상태를 조절하는 단계 (ⅱ)는, 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함한다.

전술한 바와 같이, 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비를 1.0 이하로 유지하는 경우, 미생물의 상태를 상기 1) 내지 6)의 기준(양호 기준) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족시킬 수 있으며, 이러한 미생물의 상태에 의해 SVI가 양호범 위로 유지되어 수질이 개선된다.

본 발명에 따르면, 수처리 시설 내의 여러 가지 운영조건을 다양하게 변경 및 분석하는 과정을 거듭하고, 각 운영조건에 따른 포기조(30) 내의 미생물 상태를 현미경으로 검경한 결과, 포기조(30)의 미생물 상태(플럭 상태, 사상균의 출현정도, 고착성 섬모군집의 출현정도, 유동성 미생물의 출현정도 및 후생동물의 출현정도)에 따라 SVI가 달라지고, 미생물 상태가 상기의 양호 기준으로 조절되면 SVI가 양호범위(바람직하게는 50 ~ 150)로 유지됨을 알 수 있었다.

상기 미생물 상태의 양호 기준을 마련함에 있어서는 아래와 같은 과정을 통해 마련하였다. 이때, 현미경으로 검경함에 있어서는, 포기조(30) 혼합액 0.05㎖을 취하여 실시하였으며, 현미경 배율은 40배 ~ 200배로 하여 검경하였다.

[플럭 상태] - 양호 기준 1) 및 2)

수처리 시설 내의 여러 가지 운영조건에 따른 포기조(30) 내의 미생물 현미경 검경 결과, 먼저 플럭 상태는 하기 [표 1]에 보인 바와 같이 총 8단계로 구분될 수 있었다. 각 단계별 플럭 상태의 현미경 사진을 첨부된 도 2에 나타내었다. 이때, 현미경 검경을 통한 플럭 상태가 하기 [표 1] 및 첨부된 도 2의 1단계 내지 4단계에 속하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 구체적으로, 플럭의 크기에 있어서는 200㎛ 이상인 플럭이 1개라도 존재(양호 기준 1)한 경우 SVI가 양호범위로 유지되었으며, 플럭 간의 간극에 있어서는 적어도 2개 이상의 플럭(바람직하게는 200㎛ 크기 이상의 플럭)이 존재하되, 플럭들이 50㎛ 이상의 간극으로 존재(양호 기준 2)하면 SVI가 양호범위로 유지되었다. 그리고 1단계의 플럭 상태가 최적으로 평가되었다. 이때, 상기 기준 1) 및 기준 2)의 플럭 상태를 나타내는 수치, 즉 플럭의 크기를 나타내는 수치 '200㎛'와 플럭 간의 간극을 나타내는 수치 '50㎛'은 현미경의 배율에 의한 확대 크기(및 간극)가 아니고, 실제 플럭의 크기(및 간극)이다. 이때, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 운영조건에 따라 플럭의 최대 크기는 800㎛ 정도가 될 수 있으며, 플럭 간의 간극은 최대 300㎛ 정도가 될 수 있다.

< 단계별 플럭 상태(미생물 덩어리의 크기 및 간극 정도 >

40 ~ 200배 관찰	핀플럭 존재	플럭 크기	플럭과 플럭 사이의 간극
1단계	없음	500㎛ 이상	200㎛ 이상
2단계	2개 이하	300 ~ 500㎛	100 ~ 200㎛
3단계	5개 이하	300 ~ 500㎛	100 ~ 200㎛
4단계	7개 이하	200 ~ 300㎛	50 ~ 100㎛
5단계	10개 이하	200 ~ 300㎛	50 ~ 100㎛
6단계	10개 이하	150 ~ 200㎛	25 ~ 50㎛
7단계	20개 이상	30 ~ 150㎛	10 ~ 25㎛
8단계	다량 존재	20 ~ 30㎛	10㎛ 이내

[사상균의 출현정도] - 양호 기준 3)

사상균의 출현정도는, 현미경 화면(40 ~ 200배율)의 수량 파악이 곤란하여 기준을 정하기 어려웠으나, 현미경 전체 화면에 차지하는 사상균의 면적을 기준으로 한 경우 하기 [표 2]에 보인 바와 같이 총 5단계로 구분될 수 있었다. 각 단계별 사상균 출현정도를 첨부된 도 3에 나타내었다. 이때, 현미경 검경을 통한 사상균의 출현정도가 하기 [표 2] 및 첨부된 도 3의 1단계 내지 2단계에 속하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 구체적으로, 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경의 전체 화면(면적) 중에 사상균이 차지하는 면적이 1/10 이하이면 SVI가 양호범위로 유지되었다. 그리고 사상균의 출현정도가 거의 없는 1단계가 최적으로 평가되었다.

< 단계별 사상균의 출현정도 >

40배 관찰	평균 출현정도(면적)
1단계	전체 화면에 1/20 이하 차지하는 정도
2단계	전체 화면에 1/10 이하 차지하는 정도
3단계	전체 화면에 1/10 초과 차지하는 정도
4단계	전체 화면에 1/5 이상 차지하는 정도
5단계	전체 화면에 1/2 이상 차지하는 정도

[고착성 섬모군집의 출현정도] - 양호 기준 4)

고착성 섬모군집의 출현정도는, 섬모군집의 형태 및 크기 등에 따라 하기 [표 3]에 보인 바와 같이 총 5단계로 구분될 수 있었다. 각 단계별 고착성 섬모군집의 출현정도를 첨부된 도 4에 나타내었다. 이때, 현미경 검경을 통한 고착성 섬모군집의 출현정도가 하기 [표 3] 및 첨부된 도 4의 3단계 내지 5단계에 속하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 구체적으로, 입경이 30㎛ ~ 50㎛인 고착성 섬모군집(소군집)이 3개 이상 존재하거나, 또는 입경이 50㎛ 이상인 고착성 섬모군집(중군집, 대군집)이 1개 이상 존재하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 그리고 입경이 큰 대군집(100㎛ 이상)이 3개 이상 출현하는 5단계가 최적으로 평가되었다. 이때, 군집의 입경을 타내는 수치는 현미경의 배율에 의한 확대 크기(및 간극)가 아니고, 실제 군집의 크기이다. 그리고 특별히 한정하는 것은 아니지만, 운영조건에 따라 대군집(100㎛ 이상)의 최대 크기는 300㎛ 정도가 될 수 있다.

< 단계별 고착성 섬모군집의 출현정도 >

40 ~ 200배 관찰	군집 형태 및 크기(전체 출현 개체수량)
1단계	군집이 없거나, 아주 작은 군집이 단독 형태로 출현
2단계	입경(크기)이 작은 소군집(30 ~ 50㎛ 이내) 형태로 출현
3단계	입경이 작은 소군집(30 ~ 50㎛ 이내)이 3개 이상 출현, 또는 중군집(50㎛ ~ 100㎛) 형태로 1개 이상 출현
4단계	중군집(50 ~ 100㎛) 형태로 3개 이상 출현, 또는 대군집(100㎛ 이상) 형태로 3개 이내 출현
5단계	대군집(100㎛ 이상) 형태로 3개 이상 출현

[유동성 미생물의 출현정도] - 양호 기준 5)

유동성 미생물의 출현정도는, 현미경 화면에 검경되는 유동성 미생물의 개체수에 따라 하기 [표 4]에 보인 바와 같이 총 5단계로 구분될 수 있었다. 각 단계별 유동성 미생물의 출현정도를 첨부된 도 5에 나타내었다. 이때, 현미경 검경을 통한 유동성 미생물의 출현정도가 하기 [표 4] 및 첨부된 도 5의 1단계 내지 3단계에 속하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 구체적으로, 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 유동성 미생물의 개체수가 6개 이하로 존재하면 SVI가 양호범위로 유지되었다. 유동성 미생물의 개체수가 2 ~ 4개로 존재하는 2단계가 최적으로 평가되었다.

< 단계별 유동성 미생물의 출현정도 >

40배 관찰	평균 출현 개체수량(불량성은 제외)
1단계	개체수 1개 이하
2단계	개체수 2 ~ 4개
3단계	개체수 5 ~ 6개
4단계	개체수 7 ~ 8개
5단계	개체수 9개 이상

[후생동물의 출현정도] - 양호 기준 6)

후생동물의 출현정도는, 현미경 화면에 검경되는 후생동물의 개체수에 따라 하기 [표 5]에 보인 바와 같이 총 5단계로 구분될 수 있었다. 각 단계별 후생동물의 출현정도를 첨부된 도 6에 나타내었다. 이때, 현미경 검경을 통한 후생동물의 출현정도가 하기 [표 5] 및 첨부된 도 6의 2단계 내지 4단계에 속하는 경우 SVI가 양호범위로 유지되었다. 구체적으로, 현미경 배율 40배 ~ 200배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 후생동물의 개체수가 1 ~ 6개로 존재하면 SVI가 양호범위로 유지되었다. 그리고 후생동물의 미생물의 개체수가 3 ~ 4개로 존재하는 3단계가 최적으로 평가되었다.

< 단계별 후생동물의 출현정도 >

40 ~ 200배 관찰	전체 출현 개체수량
1단계	출현되지 않는 정도
2단계	개체수 1 ~ 2개
3단계	개체수 3 ~ 4개
4단계	개체수 5 ~ 6개
5단계	개체수 7개 이상

본 발명에 따르면, 상기 미생물 현미경 검경 기준 중에서 양호 기준(양호 단계)이 되도록 미생물 상태를 조절하게 되면, 포기조(30)의 SVI를 낮게 유지시킬 수 있다. 구체적으로, SVI를 50 ~ 150의 양호범위로 유지시킬 수 있다. 이와 같이 SVI가 양호범위로 유지되면, 포기조(30) 내에서 미생물의 유기물 제거능력이 향상됨은 물론, 최총침전지(40)에서의 슬러지 침강성이 향상되어 최종 방류수의 BOD 농도, SS 농도 등이 낮아져 수질이 개선된다. 또한, 최종침전지(40)에서의 슬러지 침강성이 향상됨에 의해 슬러지의 압밀성이 상승되어 슬러지 TS가 상승되고, 잉여슬러지의 양이 감소된다. 그리고 최초침전지(20)에서는 생슬러지의 양이 감소된다. 아울러, 이와 같이 최초침전지(20)에서의 생슬러지의 양 감소와 최종침전지(40)에서의 잉여슬러지의 양 감소에 의해 슬러지 처리에 따른 비용을 절감할 수 있다.

상기 미생물 상태를 조절하는 단계 (Ⅱ) 및 (ⅱ)은, 즉 미생물 상태가 상기 양호 기준이 되도록 조절하는 단계는, 포기조(30)로 유입되는 1차 처리수의 BOD/SS비, 즉 전술한 바와 같이 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD/SS비를 1.0 이하로 유지하는 공정을 통하여 수행되는데, 이때 BOD/SS비가 0.6 ~ 1.0 범위로 유지되면 더욱 좋다. 상기 BOD/SS비는 최초침전지(20) 1차처리수의 SS 농도 조절을 통하여 상기 범위로 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 하/폐수 종말처리장에서 최초침전지(20) 1차처리수의 BOD 농도는 90 ~ 120mg/L 정도가 될 수 있는데, 이때 SS 농도를 종래보다 증가시켜 BOD/SS비를 1.0 이하(바람직하게는 0.6 ~ 1.0)가 되게 할 수 있다. 바람직하게는, 최초침전지(20) 1차처리수의 SS 농도는 90 ~ 150mg/L가 되도록 하는 것이 좋다.

상기 입자성 물질의 농도, 즉 SS 농도가 증가되면, 상기 SS가 핵(core) 역할을 하여 미생물들이 오염물질과 함께 단단한 플럭 형태로 응집되고 양호 기준이 된다. 그러나 SS 농도가 150mg/L를 초과하여 너무 많으면, 상대적으로 미생물의 먹이가 되는 BOD가 작아져 미생물의 활성이 감소함에 따라 오히려 플럭 크기가 작아지거나 해체되는 등 상기 양호 기준을 만족시키기가 어렵다. 따라서 양호 기준을 만족시키기 위해, BOD/SS비를 1.0 이하, 바람직하게는 0.6 ~ 1.0으로 유지하는 것이 좋다. 또한, 전술한 바와 같이, 하/폐수 종말처리장의 경우에는 최초침전지(20)의 BOD 농도가 90 ~ 120mg/L 정도가 되고 있는데, 이때 BOD/SS비가 1.0 이하가 유지되고 플럭 생성량 등을 고려하여 최초침전지(20) 1차처리수의 SS 농도는 90 ~ 150mg/L가 유지되도록 하는 것이 좋다. 첨부된 도 7은 미생물의 플럭 상태를 현미경으로 검경한 사진이다. 도 7의 좌측 사진(적용 전)은 SS 농도를 조절하지 않았을 때(SS 농도 83mg/L)의 플럭 상태의 사진이고, 우측 사진(적용 후)은 SS 농도를 조절했을 때(SS 농도 137mg/L)의 플럭 상태의 사진이다. 도 7에 보인 바와 같이, SS 농도가 증가된 경우(적용 후의 사진), SS이 핵(core) 역할을 하여 큰 플럭이 생성되게 할 수 있다. 이와 같이, SS 농도 조절을 통하여 미생물의 상태(플럭 크기 등)를 조절할 수 있다.

또한, 상기 SS 농도는 침사지(10)의 운영조건 변경을 통하여 조절할 수 있다. 예를 들어, 침사지(10)로부터 최초침전지(20)로 유입되는 처리수(상등액)의 유속을 높여 최초침전지(20)로 유입되는 SS 유입량을 증가시키는 방법이 고려될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 침사지(10) 운전지수를 감소(예, 2지 --> 1지)시켜 유속을 증가시키거나, 흡입펌프의 구동을 통해 유속을 증가시킬 수 있다. 또한, 침사지(10)의 운전율(%)을 감소시켜 유속을 증가시킬 수 있다. 이때, 침사지(10)의 운전율(%)은 하기 수학식 2로 정의되며, 이러한 침사지(10)의 운전율(%)이 감소되면 유속이 증가되어 최초침전지(20)로 유입되는 SS의 유입량이 증가된다. 예를 들어, 하수 종말처리장의 경우, 침사지(10)의 운전율(%)을 10 ~ 50%로 감소키면 SS의 유입량이 증가되어, 최초침전지(20) 1차처리수의 SS 농도가 90 ~ 150mg/L가 되게 할 수 있다.

[수학식 2]

침사지 운전율(%) = (침사지 운전지수/침사지 총지수) × 100

(위 식에서, 침사지 운전지수는 실제 운전되는 침사지(10)의 개수이고, 침사지 총지수는 수처리 설비에 설치된 침사지(10)의 총 개수이다.)

또한, 상기 SS 농도는 최초침전지(20)의 운전율 조정을 통하여 조절할 수 있다. 구체적으로, 최초침전지(20)의 운전율(%) 감소를 통해 유속을 증가시킬 수 있다. 이때, 최초침전지(20)의 운전율(%)은 하기 수학식 3으로 정의되며, 이러한 최초침전지(20)의 운전율(%)을 감소시키면 유속이 증가되어 최초침전지(20)로 유입되는 SS의 유입량이 증가된다. 예를 들어, 하수 종말처리장의 경우, 최초침전지(20)의 운전율(%)을 10 ~ 50%로 하면 SS의 유입량이 증가되어, 최초침전지(20)의 SS 농도가 90 ~ 150mg/L가 되게 할 수 있다.

[수학식 3]

최초침전지 운전율(%) = (최초침전지 운전지수/최초침전지 총지수) × 100

(위 식에서, 최초침전지 운전지수는 실제 운전되는 최초침전지(20)의 개수이고, 최초침전지 총지수는 수처리 설비 내에 설치된 최초침전지(20)의 총 개수이다.)

아울러, 상기 SS 농도는 최초침전지(20)의 슬러지 계면을 낮게 유지하는 경우에 조절이 가능하다. 최초침전지(20) 내에는 슬러지와 상등액이 계면을 이루면서 존재하고 있는데, 이때 예를 들어 하수종말처리장의 경우, 최초침전지(20)의 유효높이가 3m인 경우 바닥에서부터 슬러지 계면까지의 거리(즉, 슬러지층의 높이)를 1m(최초침전지 유효높이의 33%)이하, 바람직하게는 0.5(17%) ~ 1m(33%)로 유지하면 1차처리수 SS 농도를 90 ~ 150mg/L범위 내로 하여 안정적으로 포기조(30)로 공급할 수 있다. 또한, 슬러지 계면을 1m(33%) 이하, 바람직하게는 0.5(17%) ~ 1m(33%)로 유지하려면 일별로 최초침전지(20)의 슬러지 계면을 측정하고 현재의 슬러지 계면 상태를 파악하여 0.5 ~ 1m를 기준으로 생슬러지 인발량을 증감 운전하면 조정이 가능하다. 또한, 이와 같이 슬러지 계면을 조정하면 생슬러지 TS를 3%이상의 높은 생슬러지로 배출이 가능한 효과도 있다.

한편, 상기 미생물 상태를 조절하는 단계 (Ⅱ) 및 (ⅱ)은, 즉 미생물 상태가 상기 양호 기준이 되도록 조절하는 단계는, 하기의 a) 내지 c) 중에서 선택된 적어도 하나 이상의 공정을 더 포함할 수 있다. 즉, 포기조(30)의 운영조건 변경을 통하여 미생물의 상태를 조절할 수 있다.

a) 포기조(30)의 송풍비를 3 ~ 5로 유지하는 공정

b) 포기조(30)의 MLSS 농도를 1,500 ~ 2,000㎎/ℓ로 유지하는 공정

c) 포기조(30)의 SRT(고형물 체류시간)를 4 ~ 6일로 유지하는 공정

상기 a) 공정에서 송풍비는 아래의 수학식 4로 정의되며, 이러한 송풍비가 3 ~ 5로 유지되면 상기 양호 기준에 보다 더 부합되도록 할 수 있다. 송풍비는, 바람직하게는 4 ~ 5로 유지되면 좋다.

[수학식 4]

송풍비 = (송풍량 / 포기조 유입량)

(위 식에서, 송풍량은 송풍기(35)를 통해 포기조(30)로 공급되는 공기의 유량이고, 포기조 유입량은 최초침전지(20)로부터 포기조(30)로 유입되는 량이다.)

상기 b) 공정에서 MLSS 농도는 포기조(30) 내의 미생물량(㎎/ℓ)으로서, 이러한 MLSS 농도가 1,500 ~ 2,000㎎/ℓ로 유지되면 상기 양호 기준에 보다 더 부합되도록 할 수 있다. 이때, MLSS 농도는 최종침전지(40)로부터 포기조(30)로 반송되는 슬러지의 반송량을 조절하여 상기 범위로 유지될 수 있다. 구체적으로, 상기 반송율은 아래의 수학식 5로 정의되며, 이러한 반송율을 25% ~ 35% 정도로 유지시키면 상기 범위의 MLSS 농도를 갖게 할 수 있다.

[수학식 5]

반송율(%) = (반송슬러지량 / 포기조 유입량) × 100

(위 식에서, 반송슬러지량은 최종침전지(40)로부터 포기조(30)로 반송되는 슬러지 량이고, 포기조 유입량은 최초침전지(20)로부터 포기조(30)로 유입되는 량이다.)

또한, 상기 c) 공정에서 포기조(30)의 SRT(고형물 체류시간)는 포기조(30), 최종침전지(40), 반송슬러지등의 수처리 시설내에 존재하는 슬러지 덩어리(포기조 혼합액)가 전체 수처리 시설 내에 체류하는 시간으로서, 이는 미생물의 나이를 의미할 수 있는데, 이러한 SRT가 4 ~ 5일 정도로 유지되면 상기 양호 기준에 보다 더 부합되도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1 ~ 4]

국내 서울시에 소재한 하수종말처리장의 유입하수를 처리대상으로 하여, 하기 [표 6]에 보인 바와 같이 최초침전지 운전율, 1차처리수의 입자성물질(SS), 유기물질(BOD), BOD/SS비, 송풍비, MLSS농도, SRT, 반송율, 침사지 운전율 등의 운영인자를 조정하여 포기조(30) 내의 미생물 상태가 "미생물 현미경 검경 기준" 중 양호단계가 되도록 조절하여 실시하였다. 그리고, 포기조(30) 내의 SVI, 최종 침전지(2차 침전지)의 BOD 및 SS 농도 등을 측정하고, 그 결과를 하기 [표 6]에 나타내었다.

[비교예 1 및 2]

상기 실시예와 비교하여, 운영인자를 조정하지 않고 종래의 통상적인 방법(적용 전)으로 실시하였으며, 그 결과를 하기 [표 6]에 나타내었다.

상기 [표 6]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라서 침사지, 최초침전지 및 포기조 등의 운영조건 변경을 통하여 BOD/SS비가 조절된 실시예 1 내지 4의 경우, 기존의 운영조건으로 운영한 비교예 1 및 2보다 포기조 SVI가 개선되고 최종 방류수의 BOD, SS 농도가 개선됨을 알 수 있다. 구체적으로, 먼저 제1처리장의 경우를 살펴보면, 1차 처리수 입자성 물질(SS)의 농도를 94mg/L 및 137mg/L로 조절하여 BOD/SS비가 1.2 이하(실시예 1 : 1.2, 실시예 2 : 0.9)가 되도록 한 실시예 1 및 2의 경우, 기존의 운영조건으로 운영한 비교예 1(BOD/SS비 : 1.8)보다 포기조 SVI가 개선되고 최종 방류수의 BOD, SS 농도가 개선됨을 알 수 있다. 또한, 제2처리장의 경우를 살펴보면, 1차 처리수 입자성 물질(SS)의 농도를 92mg/L 및 113mg/L로 조절하여 BOD/SS비가 1.2 이하(실시예 3 : 1.1, 실시예 4 : 1.0)가 되도록 한 실시예 3 및 4의 경우, 기존의 운영조건으로 운영한 비교예 2(BOD/SS비 : 1.7)보다 포기조 SVI가 개선되고 최종 방류수의 BOD, SS 농도가 개선됨을 알 수 있다.

한편, 1차 처리수의 입자성 물질(SS) 농도를 92mg/L 및 134mg/L로 하여 BOD/SS비를 0.9(실시예 2) 및 1.0(실시예 4)로 한 경우(BOD/SS비 1.0 이하), BBOD/SS비가 1.2(실시예 1) 및 1.1(실시예 3)인 경우보다 포기조 SVI가 더 개선되고 최종 방류수의 BOD, SS농도가 더욱 더 향상됨을 알 수 있다. 이때, 상기 [표 6]에 나타난 바와 같이, 실시예 2 및 실시예 4의 경우(BOD/SS비 1.0 이하)에는 포기조 SVI가 138(실시예 2) 및 123(실시예 4)임을 알 수 있다. 따라서 이러한 결과로부터 입자성 물질(SS)의 농도 조절을 통하여 BOD/SS비를 1.0 이하로 한 경우, 포기조의 SVI가 가장 양호범위인 50 ~ 150이 유지됨을 알 수 있었다.

아울러, 발생된 슬러지에 있어서, 본 발명의 실시예(1 ~ 4)의 경우 비교예(1 및 2)보다 최초침전지의 생슬러지 양이 감소됨은 물론, 침강성 개선을 통해 최최종침전지의 잉여슬러지 TS 상승과 잉여슬러지의 양이 감소됨을 알 수 있다. 따라서 이와 같이 슬러지 발생량이 감소함에 따라 슬러지 처리(폐기, 소각, 건조, 운반 등)에 따른 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수처리 방법에 적용되는 수처리 설비의 개략적인 구성도를 보인 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 현미경 검경 기준의 각 단계별 플럭 상태의 현미경 사진이다.

도 3은 본 발명에 따른 현미경 검경 기준의 각 단계별 사상균의 출현정도를 보인 현미경 사진이다.

도 4는 본 발명에 따른 현미경 검경 기준의 각 단계별 고착성 섬모군집의 출현정도를 보인 현미경 사진이다.

도 5는 본 발명에 따른 현미경 검경 기준의 각 단계별 유동성 미생물의 출현정도를 보인 현미경 사진이다.

도 6은 본 발명에 따른 현미경 검경 기준의 각 단계별 후생동물의 출현정도를 보인 현미경 사진이다.

도 7은 미생물의 플럭 상태를 현미경으로 검경한 사진이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 침사지 20 : 최초 침전지

30 : 포기조 35 : 송풍기

40 : 최종 침전지 50 : 소독설비

60 : 농축설비 70 : 소화조

72 : 소화슬러지 농축조 75 : 탈황탑

76 : 가스저장탱크 77 : 발전기

78 : 보일러 80 : 탈수기

Claims (12)

1. 삭제
2. 침사지를 통과한 하/폐수를 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

   현미경의 검경을 통해 아래의 기준 1) 내지 6)을 포함하는 "미생물 현미경 검경 기준"을 마련하는 단계; 및

   아래의 기준 1) 내지 6) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족하도록 포기조 내의 미생물 상태를 조절하는 단계를 포함하고,

   상기 미생물 상태를 조절하는 단계는, 최초침전지 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하여,

   상기 포기조의 SVI가 50 ~ 150으로 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.

   1) 플럭의 크기가 200㎛ 이상인 것이 존재

   2) 플럭 간의 간극이 50㎛ 이상인 플럭들이 존재

   3) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 사상균이 차지하는 면적이 1/10 이하

   4) 입경이 30㎛ ~ 50㎛인 고착성 섬모군집이 3개 이상 존재 또는 입경이 50㎛ 이상인 고착성 섬모군집이 1개 이상 존재

   5) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 유동성 미생물 6개 이하의 개체수가 존재

   6) 현미경 화면에 후생동물 1 ~ 6개의 개체수가 존재
3. 침사지를 통과한 하/폐수를 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

   포기조 내의 미생물의 상태를 현미경으로 검경하는 단계; 및

   상기 검경된 결과에 따라 미생물의 상태를 조절하는 단계;를 포함하되,

   상기 미생물의 상태를 조절하는 단계는, 최초침전지 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하여,

   상기 포기조의 SVI가 50 ~ 150으로 유지되게 하는 것을 특징으로 수처리 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 미생물의 상태를 조절하는 단계는, 현미경으로 검경 시 아래의 기준 1) 내지 6) 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.

   1) 플럭의 크기가 200㎛ 이상인 것이 존재

   2) 플럭 간의 간극이 50㎛ 이상인 플럭들이 존재

   3) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 사상균이 차지하는 면적이 1/10 이하

   4) 입경이 30㎛ ~ 50㎛인 고착성 섬모군집이 3개 이상 존재 또는 입경이 50㎛ 이상인 고착성 섬모군집이 1개 이상 존재

   5) 현미경 배율 40배 관찰 기준으로, 현미경 화면에 유동성 미생물 6개 이하의 개체수가 존재

   6) 현미경 화면에 후생동물 1 ~ 6개의 개체수가 존재
5. 침사지를 통과한 하/폐수를 1차 침전 처리하는 최초침전지, 상기 최초 침전지에서 유입된 처리수를 미생물을 이용하여 처리하는 포기조, 및 상기 포기조에서 유입된 슬러지를 2차 침전 처리하는 최종침전지를 이용한 수처리 방법에 있어서,

   상기 최초침전지 1차처리수의 BOD/SS비(입자성 물질(SS)의 농도에 대한 유기물질(BOD)의 농도 비)를 1.0 이하로 유지하는 공정을 포함하여,

   상기 포기조의 SVI가 50 ~ 150으로 유지되게 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 미생물 상태를 조절하는 단계는, 하기의 a) 내지 c) 중에서 선택된 하나 이상의 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.

   a) 포기조의 송풍비를 3 ~ 5로 유지하는 공정

   b) 포기조의 MLSS 농도(포기조의 미생물량)를 1,500 ~ 2,000㎎/ℓ로 유지하는 공정

   c) 포기조의 SRT(고형물 체류시간)를 4 ~ 6일로 유지하는 공정
7. 제6항에 있어서,

   상기 b) 공정의 MLSS 농도는 최종침전지로부터 포기조로 반송되는 반송슬러지의 량을 조절하여 1,500 ~ 2,000㎎/ℓ로 유지하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
8. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 BOD/SS비를 0.6 ~ 1.0으로 유지하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
9. 제2항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 입자성 물질(SS)의 농도가 90 ~ 150mg/L가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 입자성 물질(SS)의 농도는 침사지로부터 최초침전지로 유입되는 처리수의 유속을 증가시켜 90 ~ 150mg/L가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 입자성 물질(SS)의 농도는 침사지의 운전율을 10 ~ 50%로 하여 90 ~ 150mg/L가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.
12. 제9항에 있어서,

    상기 입자성 물질(SS)의 농도는 최초침전지의 운전율을 10 ~ 50%로 하여 90 ~ 150mg/L가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리 방법.

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