KR101268116B1 - 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법 - Google Patents

연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101268116B1
KR101268116B1 KR1020090044547A KR20090044547A KR101268116B1 KR 101268116 B1 KR101268116 B1 KR 101268116B1 KR 1020090044547 A KR1020090044547 A KR 1020090044547A KR 20090044547 A KR20090044547 A KR 20090044547A KR 101268116 B1 KR101268116 B1 KR 101268116B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pellets
aerobic
microorganisms
sludge
aeration
Prior art date
Application number
KR1020090044547A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100125705A (ko
Inventor
김인수
김성민
채규정
최미진
Original Assignee
광주과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020090044547A priority Critical patent/KR101268116B1/ko
Publication of KR20100125705A publication Critical patent/KR20100125705A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101268116B1 publication Critical patent/KR101268116B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1236Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1263Sequencing batch reactors [SBR]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/10Packings; Fillings; Grids
    • C02F3/104Granular carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/1215Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2003/001Biological treatment of water, waste water, or sewage using granular carriers or supports for the microorganisms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological 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)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법을 제공한다. 상기 호기성 입상 슬러지 제조방법은 반응조 내에 슬러지를 포함하는 처리액을 주입하는 단계, 상기 반응조 내에서 미생물이 사상균에 결합된 균사상 펠릿을 형성하는 단계, 상기 균사상 펠릿 내 미생물의 성장을 촉진시켜 미생물 펠릿을 성장시키는 단계 및 상기 균사상 펠릿의 붕괴를 통해 미생물 펠릿을 방출시키고 상기 미생물 펠릿을 호기성 입상 슬러지로 성장시키는 단계를 포함한다.
연속회분식 장치, 호기성 입상 슬러지, 사상균, 펠릿

Description

연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법{Sequencing batch reactor apparatus and method for fabricating of aerobic granule sludge using the apparatus}
본 발명은 수처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법에 관한 것이다.
하수 또는 폐수와 같은 수처리 방법으로 활성슬러지를 이용한 부유식공법(Suspended Process)이 널리 사용되고 있다. 이러한 부유식공법은 생물학적 영양염류제거법(BNR; Biological Nutrient Removal), 연속회분식 공법(SBR; Sequencing Batch Reactor), 생물막 공법(Biofilm Process) 또는 연속회분식 생물막 공법(SBBR; Sequencing Batch Biofilm Reactor)이 이용되고 있다.
그 중에서도 연속회분식 생물막 공법은 미디어나 응집제를 첨가하여 생물막을 형성하고, 상기 생물막 내에 미생물들을 확보하여, 운전 중에 죽는 미생물의 양을 감소시키고, 폐수 처리의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나, 이러한 생물막 공법은 미디어에 부착 및 형성되는 생물막의 구조가 불균일하고 불안정하며 폭기와 유체 흐름에 따른 전단응력에 의해 그 구조가 쉽게 붕괴되는 문제점이 있다. 또한 미디어를 충전한 생물막 공법의 경우 생물막 두께 조절이 어렵기 때문에 빈번한 역세척에 따른 처리 효율의 변화와 유출되는 처리액으로 인한 수질 악화 문제가 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 인공적인 미디어 또는 응집제를 첨가하지 않고, 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 연속회분식 장치를 제공한다. 상기 연속회분식 장치는 상기 하기 수학식 1을 만족하는 길이를 갖고, 호기성 입상 슬러지를 형성하기 위한 반응이 진행되는 반응조, 상기 반응조의 상부 일 측부에 위치하며, 처리액이 유입되는 유입구, 상기 반응조의 하부 바닥에 위치하며, 산소를 발생시키는 폭기조, 상기 유입구와 상기 폭기조 사이의 일 측부에 위치하고, 길이방향으로 서로 다른 위치에 배치되며, 처리액을 유출시키는 다수개의 유출구들 및 상기 처리액의 유입 또는 유출되는 농도와 시간, 또는 산소의 농도 및 시간을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 처리액은 다수개의 유출구들 중 어느 하나의 유출구를 통해 유출되는 것을 특징으로 한다.
<수학식 1>
l/w=n
상기 수학식 1에서, l은 반응조의 길이, w는 반응조의 직경, 및 n은 3 내지 10의 정수를 나타낸다.
상기 유출구들 각각에는 개폐가 가능한 차단부가 구비될 수 있으며, 상기 제 어부는 타이머를 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 측면은 호기성 입상 슬러지 제조방법을 제공한다. 상기 호기성 입상 슬러지 제조방법은 반응조 내에 슬러지를 포함하는 처리액을 주입하는 단계, 상기 반응조 내에서 미생물이 사상균에 결합된 균사상 펠릿을 형성하는 단계, 상기 균사상 펠릿 내 미생물의 성장을 촉진시켜 미생물 펠릿을 성장시키는 단계 및 상기 균사상 펠릿의 붕괴를 통해 미생물 펠릿을 방출시키고 상기 미생물 펠릿을 호기성 입상 슬러지로 성장시키는 단계를 포함한다.
상기 균사상 펠릿을 형성하는 단계는 상기 반응조 내에 처리액의 유입 및 유출 없이 폭기와 침전과정을 진행하여 상기 반응조 내를 호기적 기아상태로 유지시키는 단계를 포함한다. 상기 침전과정의 소요시간은 상기 폭기과정의 소요시간 대비 40% 내지 60%로 설정하는 것을 포함한다. 상기 미생물 펠릿을 성장시키는 단계는 처리액을 유입 및 유출시키면서 폭기과정과 침전과정을 수행하되, 상기 침전과정의 소요시간은 상기 폭기과정의 소요시간 대비 1% 내지 5%로 설정하여 상기 균사상 펠릿으로부터 부유 미생물과 플럭을 제거하는 것을 포함한다. 상기 균사상 펠릿을 붕괴시키는 단계는 처리액을 유입 및 유출시키면서 폭기과정과 침전과정을 수행하되, 상기 침전과정의 소요시간은 상기 폭기과정의 소요시간 대비 15% 내지 25%로 설정하는 것을 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연속회분식 장치는 처리액의 유입 또는 유출되는 농도와 시간, 또는 산소의 농도와 시간과 같은 조건들을 미세하게 조절하여, 호기성 입상 슬러지 제조를 위한 최적의 조건을 마련할 수 있다.
이와 더불어, 호기성 입상 슬러지의 최소 침강 속도를 조절함으로써 상기 호기성 입상 슬러지의 직경을 제어할 수 있으므로, 균일한 크기의 호기성 입상 슬러지 확보와 더불어, 향상된 수처리 효율을 확보할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 호기성 입상 슬러지는 종래의 입상 슬러지를 형성하기 위한 미디어나 응집제를 첨가하지 않고도 높은 침강성과 결합성을 가질 수 있으며, 사상균에 결합된 미생물은 운전중의 손상이 방지되므로, 충분한 성장과정이 수행될 수 있다. 따라서, 최종적으로 수득되는 호기성 입상 슬러지의 양이 증가될 수 있으며, 이를 이용하여 계속적인 폐수처리가 가능해질 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속회분식 장치를 나타내는 모식도이 다.
도 1을 참조하면, 호기성 입상 슬러지를 형성하기 위해서는 처리액의 유입, 반응, 침전 및 유출단계가 요구된다. 이를 위해, 하기 수학식 1을 만족하는 길이를 갖고, 호기성 입상 슬러지를 형성하기 위한 반응 및 침전단계가 수행되는 반응조(12)가 구비된다.
<수학식 1>
l/w=n
상기 수학식 1에서, l은 반응조의 길이, w는 반응조의 직경, 및 n은 3 내지 10의 정수를 나타낸다.
상기 반응조(12)의 상부 일 측부에는 펌프(P1)의 동작에 의해 슬러지를 포함하는 처리액을 반응조(12) 내로 유입시키는 유입구(13)가 구비된다. 이때, 상기 처리액은 상기 유입구(13)와 펌프(P1)를 연결하는 유입관로(L1)를 따라 유입될 수 있다.
상기 반응조(12)의 하부 바닥에는 블로워(18)로부터 공급받은 산소를 반응조(12) 내에 방출시키는 폭기조(14)가 구비된다. 상기 폭기조(14)로부터 방출되는 산소는 상기 처리액들과의 반응에 의해 호기성 입상 슬러지들을 형성시킬 수 있다. 이때, 상기 산소는 상기 블로워(18)와 상기 폭기조(14)를 연결하는 유입관로(L2)를 따라 이동될 수 있다.
상기 반응조(12)의 유입구(13)와 폭기조(14) 사이의 일 측부에는 펌프(P2)의 동작에 의해 처리액을 유출시키며, 길이 방향으로 서로 다른 위치에 배치되는 다수 개의 유출구들(15)을 구비한다. 이때, 상기 처리액은 상기 펌프(P2)와 상기 유출구(15)를 연결하는 유입관로(L3)를 따라 유출될 수 있다. 상기 처리액은 다수개의 유출구들(15a, 15b, 15c, 15d) 중 어느 하나의 유출구(15a)를 통해 유출될 수 있으며, 그 외의 다른 유출구들(15b, 15c, 15d)은 차단될 수 있다. 이를 위해, 상기 다수개의 유출구들(15a, 15b, 15c, 15d) 각각은 개폐가 가능한 차단부(16a, 16b, 16c, 16d)를 구비할 수 있다. 상기 차단부(16)는 밸브일 수 있다.
상기 유출구들(15a, 15b, 15c, 15d)의 개방 위치는 호기성 입상 슬러지의 최소 침강 속도를 판단할 수 있는 요인이 된다. 상기 최소 침강속도는 시간당 호기성 입상 슬러지가 침강될 수 있는 거리를 나타낸다. 일 예로서, 상기 상기 유출구들(15) 중 제4 차단부(16d)를 개방시켜, 상기 유입구(13)와 상기 유출구(15) 사이의 간격을 최대로 하는 경우, 상기 호기성 입상 슬러지가 상기 제4 유출구(15d)를 통해 배출되지 않기 위한 거리는 최대가 되기 때문에, 반응조(12) 내에 잔류하는 호기성 입상 슬러지는 최소 침강 속도가 높다고 판단될 수 있다.
반대로, 상기 유출구의 제1 차단부(16a)를 개방시켜, 상기 유입구(13)와 상기 유출구(15) 사이의 간격을 최소로 하는 경우, 상기 입상 슬러지가 상기 제1 유출구(15a)를 통해 배출되지 않고, 최소로 이동되기 위한 거리는 상대적으로 짧기 때문에, 반응조(12) 내에 잔류하는 호기성 입상 슬러지는 최소 침강 속도가 낮다고 판단될 수 있다.
상기와 같이, 최소 침강 속도는 상기 유입구(13)의 위치와 상기 유출구(15) 개방위치 사이의 간격이 넓을수록 증가될 수 있다. 최소 침강 속도가 높은 경우, 상기 호기성 입상 슬러지가 상기 반응조(12) 내에 체류되는 시간이 증가되므로, 상기 호기성 입상 슬러지 성장을 위한 충분한 시간이 주어질 수 있다. 따라서, 상기와 같은 유출구들(15)의 개방 위치를 변화시킴으로써 호기성 입상 슬러지의 직경을 제어할 수 있다.
상기 연속회분식 장치(50)는 상기 처리액의 유입 또는 유출되는 농도와 시간, 또는 산소의 농도와 시간과 같은 반응조건들을 조절하는 제어부(20)가 구비될 수 있다. 상기 반응조건들을 조절하기 위해 상기 제어부(20)는 상기 각각의 유입관로를 통해 이동되는 처리액 또는 산소를 유입구(13), 폭기조(14) 및 유출구(15) 각각과 연결되는 각각의 타이머들(미도시)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 상기 호기성 입상 슬러지 형성을 위한 반응조건에 부합하는 조건들이 균일하게 조성될 수 있다. 상기 호기성 입상 슬러지 형성을 위한 반응조건들은 혐기, 호기 또는 무산소 조건일 수 있다.
한편, 상기 호기성 입상 슬러지들이 형성되는 경우에 상기 반응조(12) 내에는 불필요한 잔류 가스들이 발생될 수 있다. 따라서, 이와 같은 잔류 가스들을 배출하기 위해 상기 반응조(12)의 상부에는 가스배출구(17)가 더 배치될 수 있다. 그러나, 상기 가스배출구(17)는 생략될 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연속회분식 장치(50)는 처리액의 유입 또는 유출되는 농도와 시간, 또는 산소의 농도와 시간과 같은 조건들을 미세하게 조절하여, 호기성 입상 슬러지 제조를 위한 최적의 조건을 마련할 수 있다.
이와 더불어, 호기성 입상 슬러지의 최소 침강 속도를 조절함으로써 상기 호기성 입상 슬러지의 직경을 제어할 수 있으므로, 균일한 크기의 호기성 입상 슬러지 확보와 더불어, 향상된 수처리 효율을 확보할 수 있는 특징이 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호기성 입상 슬러지의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 연속회분식 장치의 유입관로(L1)를 통해 반응조(10) 내에 슬러지를 포함하는 처리액을 유입시킨다(S110).
상기 반응조 내에서 미생물이 사상균에 결합된 균사상 펠릿을 형성한다(S120). 이를 위해, 반응조(10) 내에 처리액의 유입 및 유출없이 폭기과정과 침전과정으로 이루어진 사이클을 반복 수행한다. 상기 슬러지는 하수처리장의 최종침전지에서 반송된 반송슬러지일 수 있다.
상기 폭기과정을 수행하는 시간 대비 침전과정을 수행하는 시간은 약 40% 내지 약 60%일 수 있다. 바람직하게는 상기 폭기과정과 침전과정을 2:1의 시간비율로 진행할 수 있다. 일 예로서, 상기 폭기와 침전과정은 각각 4시간 및 2시간으로 진행될 수 있다. 이를 위해, 블로워(18)의 작동시간을 제어부(20)에 설정시킬 수 있다.
상기 폭기과정이 진행되는 동안 상기 반응조(10) 내에는 산소들을 좋아하는 각종 호기성 미생물들이 번식하게 되며, 이러한 미생물들에 의해 유기물들이 제거될 수 있다.
이와 동시에, 상기 처리액 내의 질소들은 상기 미생물들에 의해 가수분해되어 암모니아성 질소로 전환되며, 상기 암모니아성 질소는 상기 폭기과정에 의해 주입된 산소에 의해 하기 반응식들 1 및 2로 표시되는 반응을 수행할 수 있다. 이에 따라, 상기 암모니아성 질소는 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 전환될 수 있다.
<반응식 1>
2NH4 + + 3O2 → 2NO2 + 2H2O + 4H+
<반응식 2>
2NO2 - + O2 → 2NO3 -
상기 미생물들에 의해 유기물들이 고갈되면 상기 반응조(10) 내부는 기아상태에 도달하게 된다. 이와 더불어서 폭기과정을 통해 상기 반응조(10) 내부에 주기적으로 산소를 공급하여, 상기 반응조(10) 내부를 호기적 기아상태로 유지시킬 수 있다. 상기 산소는 처리액 내의 용존 산소량이 2mg/L이하가 되도록 주입할 수 있다.
상기 반응조(10) 내부에 공급된 산소들은 사상균의 번식을 활발하게 진행시킬 수 있다. 이러한 사상균은 긴 실과 같은 형상을 갖기 때문에 상기 미생물들과 결합되는 경우, 분해가 쉽게 되지 않아 폭기와 유체 흐름에 따른 전단응력에 의해 그 구조가 쉽게 붕괴되지 않는다. 또한, 상기 반응조(10) 내부가 호기적 기아상태가 되면, 상기 미생물들의 표면에서는 세포외 중합체 물질(extracellular polymeric substances, EPS)을 생성한다. 상기 세포외 중합체 물질은 점액질의 특성을 갖기 때문에, 상기 미생물과 사상균들 간에 가교역할을 하여 상기 미생물들과 사상균들의 결합을 더욱더 촉진시킬 수 있다.
이에 더하여, 상기 호기적 기아상태에서 상기 미생물들의 표면은 소수성이 강화된다. 열역학적인 측면에서 소수성의 증가는 미생물 표면의 과잉 깁스 에너지 감소를 가져오며, 세포-세포 간의 상호 작용을 촉진하여 미생물의 자체 응집을 일어나게 한다. 그 결과, 상기 사상균과 미생물을 이용하여 형성된 균사상 펠릿은 결합력이 향상되어, 쉽게 분해되지 않고, 높은 침강성을 유지할 수 있다.
또한, 기아상태에서는 상기 미생물들 중 상대적으로 성장속도가 느린 독립 영양 미생물들의 상대적 생존율을 높일 수 있다.
상기 균사상 펠릿 내 미생물의 성장을 촉진시켜 미생물 펠릿을 성장시킨다(S130). 이를 위하여, 처리액을 유입 및 유출시키면서 폭기과정과 침전과정으로 이루어진 사이클을 반복 수행한다. 상기 처리액의 유입 및 유출은 각각 폭기과정 및 침전과정 중에 진행될 수 있다.
상기 침전과정의 소요시간은 상기 폭기과정의 소요시간 대비 1% 내지 5%로 설정할 수 있다. 바람직하게는 상기 폭기과정과 침전과정은 상기 균사상 펠릿 형성을 위한 시간에 비해 1/4배로 진행할 수 있다. 일 예로서, 상기 폭기와 침전과정은 각각 10분 및 5분으로 진행될 수 있다. 이때, 상기 침전과 유출과정 시 상기 균사상 펠릿으로부터 부유 미생물과 플럭이 제거될 수 있을 정도의 최소 침강 속도를 유지할 수 있다. 바람직하게는 상기 최소 침강 속도가 0.6m/h가 되도록 상기 다수개의 유출구(15) 중 어느 하나의 유출구를 방출시킬 수 있다. 일 예로서, 상기 부유 미생물과 플럭이 제거될 수 있을 정도의 최소 침강 속도는 상기 다수개의 유출구들(15) 중 제1 유출구(15a)와 연결된 제1 차단부(16a)를 개방함으로써 수행할 수 있다.
이에 따라, 최소 침강 속도가 낮은 부유 미생물과 플럭이 제거될 수 있어, 미생물의 기질 경쟁력을 증대시킬 수 있으므로, 미생물의 성장이 촉진될 수 있다. 또한, 상기 균사상 펠릿은 상기 미생물을 성장시키기 위한 서식처를 마련해주고, 높은 침강성으로 인해, 유출구를 통해 성장 미생물이 유출되는 것을 방지할 수 있기 때문에 반응조 내 상기 성장 미생물들의 체류를 도와줄 수 있다.
상기 균사상 펠릿의 붕괴를 통해 미생물 펠릿을 방출시키고, 상기 미생물 펠릿을 호기성 입상 슬러지로 성장시킨다(S140). 이를 위해, 처리액을 유입 및 유출시키면서 폭기과정과 침전과정으로 이루어진 사이클을 반복 수행한다.
상기 침전과정의 소요시간은 상기 폭기과정의 소요시간 대비 15% 내지 25%로 설정하여 상기 균사상 펠릿의 과성장을 유도할 수 있다. 일 예로서, 상기 폭기와 침전과정은 각각 90분 및 45분으로 진행될 수 있다. 이때, 상기 침전과 유출과정 시 상기 균사상 펠릿의 상기 반응조(12) 내 체류시간이 충분하게 유지될 수 있을 정도의 최소 침강 속도를 유지할 수 있다. 바람직하게는 상기 최소 침강 속도가 최대가 되도록 상기 다수개의 유출구(15) 중 어느 하나의 유출구를 방출시킬 수 있 다. 일 예로서, 상기 균사상 펠릿의 체류시간을 최대로 하기 위해 상기 다수개의 유출구들(15) 중 제4 유출구(15d)와 연결된 제4 차단부(16d)를 개방함으로써 수행할 수 있다.
이에 따라, 반응 조 내 상기 균사상 펠릿의 충분한 체류시간으로 인해 과성장된 균사상 펠릿은 내부의 무산소 영역을 형성하고, 그 내부로의 기질 전달의 제한으로 인해, 블로워(18)에 의한 전단력에 의해 쉽게 붕괴될 수 있다. 따라서, 상기 균사상 펠릿 내부의 내부의 미생물 펠릿을 방출시킬 수 있다. 이와 같이 방출된 미생물 펠릿은 호기성 입상 슬러지로 성장할 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 호기성 입상 슬러지는 종래의 입상 슬러지를 형성하기 위한 미디어나 응집제를 첨가하지 않고도 높은 침강성과 결합성을 가질 수 있으며, 사상균에 결합된 미생물은 운전중의 손상이 방지되므로, 충분한 성장과정이 수행될 수 있다. 따라서, 최종적으로 수득되는 호기성 입상 슬러지의 양이 증가될 수 있으며, 이를 이용하여 계속적인 폐수처리가 가능해질 수 있다. 더불어, 응집제의 미첨가에 따른 수질 악화 문제가 해결될 수 있는 특징이 있다.
제조예: 호기성 입상 슬러지 제조
반응조 내에 처리액으로서 8L의 반송 슬러지를 주입하고, 추가적인 처리액의 유입 및 유출이 차단된 상태에서 폭기와 침전과정을 각각 4시간 및 2시간으로 진행하여 미생물이 사상균에 결합된 균사상 펠릿을 형성하였다.
이와 같은 폭기와 침전과정은 일주일 동안 반복 수행하였으며, 이때, 상기 처리액의 용존산소는 2mg/L 이하가 되도록 유지하였다.
이어, 처리액을 유입 및 유출시키면서 폭기과정과 침전과정을 각각 4분 및 2분간 4시간 동안 사이클을 반복 수행하였다. 이때, 유기물 부하량이 2.5 kg/m3·d (COD/N 비: 21, P/COD 비: 2.88:100) 이상이 되도록 한 상태에서 부피교환율을 최소 30% 이상이 되도록 하였으며, 침전과 유출과정시 반응조 내에 잔류하기 위해 요구되는 최소 침강 속도를 0.6 m/h가 되도록 설정하여, 부유 미생물과 플럭들을 제거하고, 성장 미생물들을 성장시켰다.
이어, 처리액을 유입 및 유출시키면서, 폭기과정과 침전과정을 각각 90분 및 24분간 6시간 동안 사이클을 반복 수행하였다. 이때, 상기 폭기과정은 50% 이상의 호기적 기아상태를 유치할 수 있도록 진행하였으며, 최소 침강 속도는 최대가 될 수 있도록, 유출구를 개방하여, 균사상 펠릿을 붕괴시키고, 충분히 성장된 미생물 펠릿을 방출시켰다. 이에 따라 형성된 미생물 펠릿을 호기성 입상 슬러지로 성장시켰다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속회분식 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호기성 입상 슬러지의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 반응조 내에 슬러지를 포함하는 처리액을 주입하는 단계;
    상기 반응조 내에 상기 처리액의 유입 및 유출 없이 제1 폭기과정와 제1 침전과정을 반복 진행하여 상기 반응조 내를 호기적 기아상태로 유지시켜, 상기 반응조 내에서 미생물이 사상균에 결합된 균사상 펠릿을 형성하는 단계;
    상기 처리액을 유입 및 유출시키면서 제2 폭기과정과 제2 침전과정을 반복 수행하되 부유 미생물과 플럭을 제거하여 상기 균사상 펠릿 내 미생물의 성장을 촉진시켜 미생물 펠릿을 성장시키는 단계; 및
    상기 처리액을 유입 및 유출시키면서 제3 폭기과정과 제3 침전과정을 반복 수행하되, 상기 제3 침전과정의 소요시간은 상기 제2 폭기과정의 소요시간 대비 15% 내지 25%로 설정하여 상기 균사상 펠릿의 붕괴를 통해 미생물 펠릿을 방출시키고 상기 미생물 펠릿을 호기성 입상 슬러지로 성장시키는 단계를 포함하는 호기성 입상 슬러지 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 침전과정의 소요시간은 상기 제1 폭기과정의 소요시간 대비 40% 내지 60%로 설정하는 것을 포함하는 호기성 입상 슬러지 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020090044547A 2009-05-21 2009-05-21 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법 KR101268116B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090044547A KR101268116B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090044547A KR101268116B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100125705A KR20100125705A (ko) 2010-12-01
KR101268116B1 true KR101268116B1 (ko) 2013-05-29

Family

ID=43503769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090044547A KR101268116B1 (ko) 2009-05-21 2009-05-21 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101268116B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104355396A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 河海大学 序列间歇式生物过滤颗粒反应器及其工艺
CN107531525A (zh) * 2015-03-31 2018-01-02 奥加诺株式会社 好氧颗粒的形成方法、好氧颗粒的形成装置、排水处理方法以及排水处理装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153191B (zh) * 2011-04-28 2012-03-28 浙江大学 一种处理难降解废水好氧颗粒污泥反应器的快速启动方法
CN102328994B (zh) * 2011-08-26 2013-01-02 山东省环境保护科学研究设计院 一种添加Mn 2+的颗粒污泥的制备方法
CN103626287B (zh) * 2013-11-08 2015-07-01 南京理工大学 具有吡啶降解功能的好氧颗粒污泥、培养及应用
KR101650822B1 (ko) 2014-12-18 2016-08-25 한국건설기술연구원 활성슬러지의 입상화에 의한 하·폐수 처리장치 및 하·폐수 처리방법
CN110117065A (zh) * 2019-04-16 2019-08-13 深圳市长隆科技有限公司 一种快速培养好氧颗粒污泥的序批式反应器及使用方法
CN111348748A (zh) * 2020-04-13 2020-06-30 浙江双林环境股份有限公司 一种两级序批式反应器好氧颗粒污泥污水处理工艺及设备
KR102580886B1 (ko) * 2023-05-16 2023-09-19 주식회사 태영건설 호기성 입상슬러지 과립화 촉진을 위한 배양조 및 이의 제어방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446576B1 (ko) * 2004-06-03 2004-09-04 주식회사 에코비젼 질산화 미생물의 그래뉼화 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100446576B1 (ko) * 2004-06-03 2004-09-04 주식회사 에코비젼 질산화 미생물의 그래뉼화 방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOCHENICAL ENGINEERING JOURNAL, 2006
JOURNAL OF KOREAN SOCIDEY ON WATR QUALITY, 2004
PROCESS BIOCHEMISTRY, 2004

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104355396A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 河海大学 序列间歇式生物过滤颗粒反应器及其工艺
CN107531525A (zh) * 2015-03-31 2018-01-02 奥加诺株式会社 好氧颗粒的形成方法、好氧颗粒的形成装置、排水处理方法以及排水处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100125705A (ko) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101268116B1 (ko) 연속회분식 장치 및 이를 이용한 호기성 입상 슬러지의 제조방법
EP1957413B1 (en) Membrane for the treatment of sewage
JP5945342B2 (ja) 廃水の生物学的浄化のための方法及びリアクタ
KR101753204B1 (ko) 하폐수처리시스템
JP2009028720A (ja) 曝気レス水処理装置
KR100873416B1 (ko) 연속 회분식 반응조의 활성 슬러지를 이용한 하수처리 장치 및 그 방법
KR102311712B1 (ko) 여재가 투입된 회분식 반응조(sbbr)를 이용한 부분 아질산화와 이를 이용한 단축질소제거 오폐수 처리장치 및 시스템
CN114735821B (zh) 一种基于连续流好氧颗粒污泥的污水处理方法与处理系统
KR101341163B1 (ko) 침지식 분리막을 이용한 하수의 고도처리시설
CN105948412A (zh) Fbr-uasb-a/obr处理工业废水的组合工艺
JP5874741B2 (ja) 有機性排水の生物処理方法及び装置
US5620891A (en) Biological reaction processes
KR101346604B1 (ko) 무동력 역세 기능을 갖는 생물막 수처리 장치
CN105713827A (zh) 一种硝化菌富集培养装置及培养方法
KR102094020B1 (ko) 연속유입 및 간헐배출식 하·폐수 처리장치 및 그 방법
CN105948411A (zh) 一种新型工业废水处理工艺
CN1331775C (zh) 一种处理含氨氮废水的方法
KR101817471B1 (ko) 하폐수 고도처리시스템
CN102874980A (zh) 一种利用颗粒污泥与动态膜结合处理废水的方法
JP5055669B2 (ja) 生物脱窒方法
AU2006315091B2 (en) Sewage treatment
KR101147247B1 (ko) 회전원통형 질산화반응기를 포함하는 고효율 질산화반응조 및 이를 이용한 수처리 시스템
JP7016622B2 (ja) 膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法
CN106927564B (zh) 一种好氧污泥快速颗粒化的方法
JP7173718B2 (ja) 排水処理方法及び排水処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for 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: 20160610

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee