KR101285180B1 - 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡착제를 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 제거하여 배출시키는 오수하수폐수의 처리 방법에 관한 것으로, 입상의 일라이트를 제1흡착탱크의 내부에 충진시키고, 인산염이 포함된 오수하수폐수를 상기 제1흡착탱크의 내부로 유입시켜 인산염을 흡착 제거하는 최초 흡착 공정; 상기 최초 흡착 공정을 거친 오수하수폐수를 정화시설로 유입시켜 생물학적 처리를 통해 오수하수폐수를 정화시키는 정화 공정; 및 상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트보다 작은 형태를 갖는 입상의 일라이트를 제2흡착탱크의 내부에 충진시키고, 상기 정화 공정을 거친 오수하수폐수를 상기 제2흡착탱크의 내부로 유입시켜 미흡착된 인산염을 흡착 제거하는 최종 흡착 공정;을 포함하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 오수하수폐수의 정화 처리 과정에서 일라이트를 사용하여 수중의 인산염을 고효율로 선택적으로 흡착 제거할 수 있고, 원료를 쉽고 저렴하게 구할 수 있고 과도한 설비 투자가 필요 없어 경제적이며, 수처리제의 남용을 막고 슬러지의 매립이나 해양 투기로 인한 2차 오염을 방지할 수 있어 친환경적인 효과가 있다.

Description

일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법{METHOD FOR TREATING WASTE WATER AND SEWAGE USING ILLITE}

본 발명은 오수하수폐수를 정화시켜 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡착제로 일라이트를 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 제거하여 배출시키는 오수하수폐수의 처리 방법에 관한 것이다.

최근 인구증가, 산업발달 및 생활수준의 향상에 따라 생활오수 및 하수와, 산업 및 가축폐수 등의 배출이 급격히 증가하고 있고, 이러한 오수하수폐수는 소정의 수처리를 거친 후 청정한 처리수로 정화되어 방류수역으로 배출되도록 규제하고 있다.

다만, 통상적인 처리 방법으로는 오수하수폐수 중에 포함된 오염물질들을 모두 제거하는 것은 불가능하여, 이때 처리되지 못한 유기물, 영양염류 및 중금속 등이 방류수역으로 유출되어 부영양화와 수질오염 등을 유발시키고 있다.

특히, 수계의 부영양화의 제한요소가 되는 물질들 중 하나인 인(P)이 자연계에 과다 유출될 경우, 부영양화가 초래되어 조류의 증식에 의한 수질오염을 가중시키게 될 뿐만 아니라, 물의 맛을 떨어뜨림은 물론, 악취로 인하여 상수원으로 부적합하게 만들며, 수중의 용존산소량을 감소시켜 하천의 자전작용을 저해하여 수중 생물의 서식을 어렵게 하는 문제가 있다.

따라서, 정부 및 각 지방자치단체들은 이러한 오염물질을 처리하기 위하여 고도처리시설을 설치하고, 방류수에 대해서는 일정한 수질기준 이내로 만족시켜 배출시키도록 규제하고 있으며, 이러한 수질기준은 최근 더욱 강화되어 엄격히 규제되고 있는 실정이다.

예컨대, 환경부는 2012년 1월 1일부터 총인(T-P)에 대한 공공 하수처리시설의 방류수 배출 허용기준을 2.0mg/L에서 0.2mg/L로 10배나 강화하였는데, 기존에 설치된 500㎥/일의 시설규모의 공공 하수처리시설 403개소의 대부분이 설계 당시 총인에 대한 방류수 배출 허용기준을 2mg/L에 맞춰 설계되었기 때문에 인의 처리를 위한 고도처리시설을 새로 설치하는 사업이 전국 단위로 시행중에 있다.

수중의 인을 제거하는 방법으로는 생물학적 제거 방법, 화학적 침전 제거 방법 및 전기화학적 제거 방법 등이 있다.

생물학적 제거 방법은 혐기성 상태에서 인을 방출시키고, 호기성 상태에서 인의 과잉흡수(luxury uptake)를 이용한 방법으로서, 인을 함유한 오수하수폐수가 혐기성 및 호기성 상태를 거치면서 인이 방출되고 또한 과잉섭취됨으로써 인을 제거하는 방법이다. 즉, 혐기성 상태에서 유기물은 PHB(Polyhydroxybutyrate) 형태로 미생물에 저장되고, 이때 poly-P가 ortho-P로 변화되어 방출되며, 호기성 상태에서 PHB는 인의 저장과 에너지를 위한 탄소원으로 사용되면서 인을 과잉흡수하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 생물학적 제거 방법은 미생물에 의한 인의 과잉흡수 후에 배출된 슬러지를 매립하여 처리할 필요가 있지만, 최근 해양 투기가 금지되면서 슬러지 매립을 위한 장소가 부족하고, 매립에 의한 2차 오염을 발생시킬 수 있는 문제가 있다.

화학적 침전 제거 방법은 수처리제 약품을 주입하여 인과 결합된 불용성 또는 용해도가 낮은 염을 생성시켜 인을 제거하는 방법으로서, 인은 오수하수폐수에서 침전, 흡착, 교환 및 플럭 형성과 같은 기작의 조합에 의하여 제거되고, 가장 널리 이용되는 방법이며, 비교적 공정이 간단하고 처리속도가 빠르며 효율이 높은 장점이 있지만, 수처리제 약품을 다량 사용해야 하므로 처리비용이 증가하게 되고, 침전 제거로 발생된 슬러지의 처리 비용도 매우 높으며, 2차 오염을 발생시킬 수 있는 문제가 있다.

전기화학적 제거 방법은 전기적 응집(electro-coagulation) 반응과 전기적 산화(electro-oxidation) 반응을 이용한 것으로, 전기적 응집 반응은 전해 과정 중 양극에서 생성되어 용해된 금속이온들이 가수분해되어 금속 수산화물을 만들고, 이때 생성된 금속수산화물은 화학적으로 생성된 금속 수산화물보다 활성이 강하고 제타(zeta) 전위가 낮기 때문에 응집, 흡착, 침강 특성이 우수하여 폐수처리에 효과적이며, 전기적 산화 반응은 전기분해에 의한 직접적인 이온의 발생을 포함하고, 양극에 알루미늄, 철 등의 용해성 전극을 사용하며, 양극 주변에 금속 양이온을 공급하여 반응이 일어나는데, 여기서 생성된 금속 양이온은 전기장의 힘과 농도 구배에 의하여 대류 및 확산되고, 콜로이드와 같은 입자들이 전기적으로 결합하여 중성화되어 응집, 침전되는 것이다.

그러나, 양극으로 사용된 전극물질이 부식되어 유해한 금속이온이 용출될 수 있고, 이로 인하여 산화분해 효율이 저감될 수 있으며, 양이온 중금속과 무기물 등이 음극에 부착되어 저항으로 작용하게 되어 전기화학적 제거에 악영향을 미칠 수 있고, 처리 공정의 운영 및 유지 비용이 고가이므로 경제성이 낮은 문제가 있다.

본 발명은 상술된 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 오수하수폐수의 정화 처리 과정에서 일라이트를 사용하여 수중의 인산염을 고효율로 선택적으로 흡착 제거할 수 있고, 원료를 쉽고 저렴하게 구할 수 있고 과도한 설비 투자가 필요 없어 경제적이며, 수처리제의 남용을 막고 슬러지의 매립이나 해양 투기로 인한 2차 오염을 방지할 수 있어 친환경적인 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법의 제공에 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 흡착제를 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 제거하여 배출시키는 오수하수폐수의 처리 방법에 있어서, 입상의 일라이트를 제1흡착탱크의 내부에 충진시키고, 인산염이 포함된 오수하수폐수를 상기 제1흡착탱크의 내부로 유입시켜 인산염을 흡착 제거하는 최초 흡착 공정; 상기 최초 흡착 공정을 거친 오수하수폐수를 정화시설로 유입시켜 생물학적 처리를 통해 오수하수폐수를 정화시키는 정화 공정; 및 상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트보다 작은 형태를 갖는 입상의 일라이트를 제2흡착탱크의 내부에 충진시키고, 상기 정화 공정을 거친 오수하수폐수를 상기 제2흡착탱크의 내부로 유입시켜 미흡착된 인산염을 흡착 제거하는 최종 흡착 공정;을 포함하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법을 제공한다.

이때, 상기 최초 흡착 공정은 상기 제1흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시킨 것에도 그 특징이 있다.

게다가, 상기 정화 공정은, 상기 정화시설에 분상의 일라이트를 투입하여 인산염을 추가로 흡착 제거하는 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 최종 흡착 공정은 상기 제2흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시킨 것에도 그 특징이 있다.

더불어, 인산염을 흡착한 후 폐기되는 일라이트는 퇴비화 탱크로 회수하여 농업용 퇴비로 제조하는 퇴비화 공정을 더 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

이와 함께, 상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 평균입경이 2 내지 5mm이고, 상기 제2흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 평균입경이 0.2 내지 2mm인 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 일라이트는 일라이트 광물을 파쇄하고, 입도 분포별로 나눈 후, 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 제조된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 일라이트는 일라이트 광물의 분말을 10 내지 200kg/㎠의 압력으로 성형한 후, 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 제조된 것에도 그 특징이 있다.

그리고, 첨착물질을 이용하여 철염이 표면에 첨착된 개질 일라이트를 사용하는 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 개질 일라이트는 일라이트 분말을 염화 제2철, 질산 제2철 및 황산 제1철에서 선택된 어느 하나의 첨착물질의 용액에 넣어 침지시킨 후 열처리하여 건조시켜 제조된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 의하면, 오수하수폐수의 정화 처리 과정에서 일라이트를 사용하여 수중의 인산염을 고효율로 선택적으로 흡착 제거함으로써 수중의 조류 증식을 억제하고, 맛과 악취 물질이 저감되어 방류수역의 부영양화와 수질오염을 방지할 수 있으며, 이로써 최근 강화된 인에 대한 배출 허용기준을 충족시킬 수 있다.

또한, 원료를 쉽고 저렴하게 구할 수 있고, 공정이 간단하여 과도한 설비 투자가 필요 없으며, 유지관리가 용이하여 경제적임은 물론, 수처리제의 남용을 막고 슬러지의 매립이나 해양 투기로 인한 2차 오염을 방지할 수 있어 친환경적인 효과가 있다.

그리고, 첨착물질을 이용하여 일라이트의 표면을 개질시켜 수중의 인산염에 대한 흡착능을 더욱 향상시킬 수 있어 고도의 수처리가 가능한 효과가 있다.

아울러, 인산염이 흡착 제거된 일라이트를 폐기물로 처리하지 않고 농업용 퇴비로 재사용할 수 있도록 제조하여, 인이 부족한 농경지의 토양에 시비함으로써, 경작 비용을 절감하고, 자연 친화적인 농업이 가능한 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법의 플로우 차트.
도 2는 본 발명에 따른 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법이 적용된 장치의 개략도.
도 3은 일라이트 광물의 결합구조를 나타낸 도면.
도 4는 PO₄ ^-가 0.6, 1.1, 2.2mg/L인 초기 원수 농도에서 일라이트와의 접촉 시간에 따른 인 농도 저감에 관한 실험 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 PO₄ ^-가 3.0, 3.9, 4.6mg/L인 초기 원수 농도에서 일라이트와의 접촉 시간에 따른 인 농도 저감에 관한 시험 결과를 나타낸 그래프.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 도면을 참조하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.

일반적으로 일라이트(illite)는 셰일이나 사암에서 카올리나이트(kaolinite), 일라이트-스멕타이트 혼합층상광물과 더불어 가장 풍부하게 산출되는 점토광물일 뿐만 아니라, 이질퇴적암, 열수변질대 및 중성-산성암의 풍화물에서 매우 흔한 2차 광물로서 K⁺가 풍부한 환경에서 잘 형성되고, 특히 장석이나 운모류로부터 쉽게 형성되거나 열수용액으로부터 직접 침전 형성되기도 한다.

또한, 일라이트의 화학조성은 K_0.8-0.9(Al,Fe,Mg)₂(Si,Al)₄O₁₀(OH)₂로서 일라이트의 단위포장당 전하는 평균 0.8이며, 이는 스멕타이트와 운모의 중간에 해당하는 값을 갖는다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 기본적으로 두 개의 사면체층 사이에 한 개의 팔면체층이 들어가 결합하는 2:1의 구조를 갖고, 팔면체층은 결합구조내 양이온 자리 3개 중에서 2개만 양이온으로 채워지는 이팔면체(dioctahedral) 구조가 특징이며, 따라서 백운모(muscovite)와 매우 흡사하다고 볼 수 있다.

그리고, 일라이트는 광석을 품위별로 처리하여 분말로 가공하거나 소성시켜 건축, 제지, 의약 및 화장품 등 다양한 분야에 응용되어 사용되고 있다.

본 발명자는 일라이트가 국내 매장량이 풍부하여 쉽고 저렴한 가격에 수득할 수 있어 경제적이고, 우수한 양이온 교환능력을 갖는 성질에 주목하였고, 연구 결과 이러한 일라이트의 성질을 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 고효율로 제거할 수 있다는 사실을 발견하였다.

본 발명에 따른 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법은 흡착제로 일라이트를 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 제거하여 배출시키는 방법으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 크게 최초 흡착 공정(S10), 정화 공정(S20) 및 최종 흡착 공정(S30)을 포함하여 이루어지고, 여기에 퇴비화 공정(S40)이 더 포함될 수 있다.

먼저, 상기 최초 흡착 공정(S10)은 입상의 일라이트를 제1흡착탱크의 내부에 충진시키고, 인산염이 포함된 오수하수폐수를 상기 제1흡착탱크의 내부로 유입시켜 인산염을 흡착 제거하는 공정이다.

즉, 흡착제인 입상의 일라이트의 양이온과 오수하수폐수에 포함된 인산염 이온이 서로 이온 교환됨으로써, 상기 양이온은 오수하수폐수와 함께 용출되어 나오고, 상기 인산염 이온은 입상의 일라이트에 결합되어 오수하수폐수에 포함된 인산염이 제거되는 것이다.

게다가, 일라이트는 단위포장 층전하(interlayer charge)가 높고, 음전하를 발생시키는 사면체 자리의 치환에 의한 층전하가 낮기 때문에 인산염 이온의 흡착능이 크다.

본 발명에서 사용되는 일라이트는 충청북도 영동군 동창의 일라이트 광산에서 채광된 것으로, 일실시예로 황색 일라이트를 사용하였다. 이러한 일라이트 광물의 성분 안에 Al, Ca, Fe 이온이 높을수록 인산염의 흡착률이 증가하는 경향을 나타내었고, 일라이트의 용출 시험 결과 Ca 457mg/kg, Al 3,408mg/kg, Fe 16,832mg/kg으로 나타났으며, 일라이트의 성상은 두께 30, 직경 0.1 내지 0.3, 비표면적 6.25㎡/g, 비중은 2.6이다.

이러한 일라이트 광물을 파쇄하고 입도 분표별로 나누어 가공없이 그대로 사용하거나, 일라이트 광물을 파쇄하고 입도 분포별로 나눈 후 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 제조하거나, 일라이트 광물의 분말을 10 내지 200kg/㎠의 압력으로 성형한 후, 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 사용할 수도 있다.

더불어, 상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 평균입경이 2 내지 5mm인 것이 바람직한 바, 원수탱크로부터 공급된 오수하수폐수에 포함되어 있는 부유물질과 입자상태의 인산염을 충분히 흡착 제거하기 위하여 평균입경이 2mm 이상일 필요가 있고, 다만 평균입경이 5mm를 초과하면 비표면적이 감소하여 인산염의 흡착능이 저하될 수 있다.

그리고, 상기 제1흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시키는 것이 바람직하고, 입상의 일라이트와 모래여과지는 비중이 거의 비슷하기 때문에 두 층의 분리없이 혼합 충진시키며, 원수탱크로부터 공급된 오수하수폐수는 상측에서 유입되어 하측으로 흐르게 된다.

상기 최초 흡착 공정(S10)을 거친 오수하수폐수는 정화시설로 유입되어 일반적인 생물학적 처리를 통하여 오수하수폐수를 정화시키는 정화 공정(S20)을 수행한다.

이때, 상기 정화 공정(S20)은, 정화시설로 유입된 오수하수폐수에 인산염 농도가 높거나 인산염 제거 효율이 낮다고 판단되는 경우, 상기 정화시설에 분상의 일라이트를 투입하여 용존성 인산염을 추가로 흡착 제거하는 것이 바람직하다.

상기 정화 공정(S20)에서 생물학적 처리에 의하여 유기물 등을 제거한 후에, 상기 정화 공정을 거친 오수하수폐수는 제2흡착탱크의 내부로 유입되어 미흡착된 나머지 인산염을 흡착 제거하는 최종 흡착 공정(S30)을 수행한다.

이때, 상기 최종 흡착 공정(S30)은 상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트보다 작은 형태를 갖는 입상의 일라이트를 제2흡착탱크의 내부에 충진시켜 수행하는 것이 바람직한 바, 이는 제2흡착탱크의 일라이트의 입자 크기를 제1흡착탱크보다 작게 구성하여 비표면적을 증가시킴으로써 이전 공정에서 제거되지 못한 용존성 인산염을 대부분 흡착시켜 제거하기 위함이다.

더불어, 상기 제2흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시키는 것이 바람직하고, 입상의 일라이트와 모래여과지는 비중이 거의 비슷하기 때문에 두 층의 분리없이 혼합 충진시키며, 원수탱크로부터 공급된 오수하수폐수는 상측에서 유입되어 하측으로 흐르게 된다.

이와 함께, 상기 제2흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 정화시설을 거쳐 유입된 오수하수폐수에 포함되어 있는 용존성 인산염을 충분히 흡착 제거하기 위하여, 평균입경이 0.2 내지 2mm인 것이 바람직한 바, 평균입경이 0.2mm 미만이면 입상의 일라이트가 오수하수폐수나 여과액에서 콜로이드성 현탁액을 형성할 수 있고, 평균입경이 2mm를 초과하면 비표면적이 충분하지 못하여 용존성 인산염의 흡착능이 저하될 수 있기 때문이다.

그리고, 최초 흡착 공정(S10), 정화 공정(S20) 및 최종 흡착 공정(S30)에서 인산염을 흡착한 후 폐기되는 일라이트는 퇴비화 탱크로 회수되어 농업용 퇴비로 제조하는 퇴비화 공정(S40)을 더 포함할 수 있다.

상기 퇴비화 공정(S40)을 수행함으로써, 슬러지를 매립하거나 해양에 투기할 필요가 없으므로, 2차 오염을 방지할 수 있어 친환경적이고, 인산염이 흡착 제거된 일라이트를 농업용 퇴비로 재사용할 수 있어 인이 부족한 농경지의 토양에 시비하여 경작 비용이 절감되고 자연 친화적인 농업이 가능한 것이다.

아울러, 본 발명에 사용되는 일라이트는 첨착물질을 이용하여 철염이 표면에 첨착된 개질 일라이트를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 표면이 개질된 개질 일라이트를 사용하게 되면, 일라이트의 표면이 양이온성으로 개질되어 인산염의 흡착이 용이하게 되므로 인 제거능이 크게 향상되고, 고도의 수처리가 가능하게 된다.

이때, 상기 개질 일라이트는 일라이트 분말을 염화 제2철, 질산 제2철 및 황산 제1철에서 선택된 어느 하나의 첨착물질의 용액에 넣어 침지시킨 후 꺼내서 열처리하여 건조시켜 제조될 수 있다.

인산염이 포함된 원수의 인산염 흡착 양상을 알아보기 위하여 입상의 일라이트를 용기 내에 충진시키고, 일라이트를 인산염이 함유된 원수와 접촉하게 하여 혼화시킨 다음, 일정한 시간이 지난 후 상청액을 추출하여 일라이트의 흡착량을 측정하였다.

즉, 흡착 실험에 사용된 인산염 용액은 KH₂PO₄ 시약을 이용하였고, PO₄ ^-의 농도를 산출하기 위하여 이온크로마토그래피(IC-2000/DIONEX) 분석을 통하여 검량선을 만들어 KH₂PO₄ 주입량을 산정하였으며, 일라이트와 반응시키기 전 용액의 pH를 일정하게 유지하기 위하여 0.1N NaOH 또는 HCl을 첨가하여 pH가 7이 되도록 실험하였다.

원수의 농도 범위는 2차 침전지 상등수의 인산염 농도 1 내지 2mg/L를 기준으로 설정하였고, KH₂PO₄ 주입량은 각각 0.85, 1.54, 2.92, 4.3, 5.68, 7.06mg/L를 주입하여 PO₄ ^-의 농도를 0.6, 1.1, 2.2, 3.0, 3.9, 4.6mg/L 용액으로 만들었다.

실험방법으로서, 흡착제와 용액의 비를 1:20으로 하는 것이 바람직하고, 흡착제의 양은 1 내지 3g 정도로 하는 것이 일반적이다. 따라서 일라이트 시료 2g을 준비하고, 반응용액 40mL를 혼합하여 폴리에틸렌용기(50mL)를 이용하여 상온 조건에서 흡착 반응을 실시하였다.

이때, 반응이 지속적으로 진행되도록 하기 위하여 Wise Shaker(SHO-2D)로 분당 250 회전수만큼 교반시켜 주었고, 교반 시간은 1, 5, 10, 15, 30, 60, 720, 1440분 단위로 하였으며, 교반이 완료된 시료는 고속원심분리기(Hanil MF80 Centrifuge)를 이용하여 3,200rpm에서 4분 동안 원심분리한 후에, 분리된 상청액을 0.2㎛ PTFE 재질의 필터(WKPO 225-1)를 이용하여 거른 다음, 포함된 인산염의 함량을 이온크로마토그래피(IC-2000/DIONEX)로 분석하였고, 그 시험결과는 도 4 및 도 5의 그래프에 나타내었다.

도 4 및 도 5의 그래프에서 확인할 수 있는 바와 같이, 인산염의 농도가 0.6, 1.1, 2.2mg/L 농도에서 인 제거 효율은 90% 이상으로 나타났고, 인산염의 농도가 3.0, 3.9, 4.6mg/L의 농도에서 인 제거 효율은 80% 내외로 나타났는 바, 따라서 수중의 인산염을 고효율로 선택적으로 흡착 제거할 수 있음을 알 수 있다.

결국, 본 발명에 의하면, 오수하수폐수의 정화 처리 과정에서 일라이트를 사용하여 수중의 인산염을 고효율로 선택적으로 흡착 제거함으로써 수중의 조류 증식을 억제하고, 맛과 악취 물질이 저감되어 방류수역의 부영양화와 수질오염을 방지할 수 있으며, 원료를 쉽고 저렴하게 구할 수 있고, 공정이 간단하여 과도한 설비 투자가 필요 없으며, 유지관리가 용이하여 경제적임은 물론, 수처리제의 남용을 막고 슬러지의 매립이나 해양 투기로 인한 2차 오염을 방지할 수 있어 친환경적인 것이다.

본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (10)

1. 흡착제를 이용하여 오수하수폐수에 포함된 인산염을 제거하여 배출시키는 오수하수폐수의 처리 방법에 있어서,
   입상의 일라이트를 제1흡착탱크의 내부에 충진시키고, 인산염이 포함된 오수하수폐수를 상기 제1흡착탱크의 내부로 유입시켜 인산염을 흡착 제거하는 최초 흡착 공정;
   상기 최초 흡착 공정을 거친 오수하수폐수를 정화시설로 유입시켜 생물학적 처리를 통해 오수하수폐수를 정화시키는 정화 공정; 및
   상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트보다 작은 형태를 갖는 입상의 일라이트를 제2흡착탱크의 내부에 충진시키고, 상기 정화 공정을 거친 오수하수폐수를 상기 제2흡착탱크의 내부로 유입시켜 미흡착된 인산염을 흡착 제거하는 최종 흡착 공정;을 포함하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 최초 흡착 공정은 상기 제1흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시킨 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 정화 공정은, 상기 정화시설에 분상의 일라이트를 투입하여 인산염을 추가로 흡착 제거하는 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 최종 흡착 공정은 상기 제2흡착탱크의 내부에 입상의 일라이트를 컬럼이나 모래여과지와 함께 충진시킨 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
5. 제 1항에 있어서,
   인산염을 흡착한 후 폐기되는 일라이트는 퇴비화 탱크로 회수하여 농업용 퇴비로 제조하는 퇴비화 공정을 더 포함하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 제1흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 평균입경이 2 내지 5mm이고, 상기 제2흡착탱크의 내부에 충진된 입상의 일라이트는 평균입경이 0.2 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
7. 제 1항에 있어서,
   일라이트는 일라이트 광물을 파쇄하고, 입도 분포별로 나눈 후, 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 제조된 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
8. 제 1항에 있어서,
   일라이트는 일라이트 광물의 분말을 10 내지 200kg/㎠의 압력으로 성형한 후, 100 내지 500℃의 온도 범위에서 소성시켜 제조된 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
9. 제 1항에 있어서,
   첨착물질을 이용하여 철염이 표면에 첨착된 개질 일라이트를 사용하는 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 개질 일라이트는 일라이트 분말을 염화 제2철, 질산 제2철 및 황산 제1철에서 선택된 어느 하나의 첨착물질의 용액에 넣어 침지시킨 후 열처리하여 건조시켜 제조된 것을 특징으로 하는 일라이트를 이용한 오수하수폐수의 처리 방법.

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