KR101412601B1 - 오니를 사용하는 유기성 폐수 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐수 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부식물질인 오니를 탱크에 투입하여 유기성 폐수를 처리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 유기성 폐수 처리방법은 처리 과정이 간편하여 시간과 비용이 획기적으로 절감되며, 본 방법에 의하여 얻어진 액상부식물질은 액체 콤포스트, 악취제거제, 분해 및 발효촉진제, 가축의 사료, 음용수의 첨가제 및 적조구제물질 등으로 사용되는 경우 우수한 효과를 얻을 수 있으며, 본 발명에 의한 침전물 및 여과되지 않은 결과물은 유기성 폐수 처리 과정에 재사용될 수 있는 효과가 있다.

액상부식물질, 유기성 폐수, BOD, DO

Description

오니를 사용하는 유기성 폐수 처리 방법{ORGANIC WASTE TREATMENT METHOD USING LIQUID CORROSION MATERIAL}

도 1은 유기성 폐수 처리 방법에 사용되는 탱크 및 산기관의 구성도이다.

도 2는 리엑터 타워가 설치된 탱크 및 산기관의 구성도이다. 산기관 중 "R"은 리엑터타워를 나타낸다.

도 3은 리엑터 타워 및 한외여과막이 설치된 탱크 및 산기관의 구성도이다. 산기관 중 "M"은 한외여과막을 나타낸다.

도 4는 탱크의 바닥 배관의 상세도이다.

본 발명은 유기성 폐수 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부식물질인 오니를 탱크에 투입하여 유기성 폐수를 처리하는 방법에 관한 것이다.

고농도의 유기 폐수 중 가장 농도가 높은 음식물 쓰레기 침출수는 생물학적 산소 요구량(BOD)이 100,000ppm 정도가 되고, 양돈 폐수 중 슬러리돈사의 고농도 양돈 폐수는 BOD가 40,000ppm 이상이다. 이러한 폐수는 처리의 기술적인 어려움 때문에 대부분 해양투기되고 있으며, 소규모 양돈 농가의 축산 폐수는 지방자치단체 가 수거하여 공공 처리장에서 처리하기도 하고, 일부 대규모 양돈 농가는 자체 처리장을 설치하여 처리를 하고 있으나, 시설비가 m³ 당 50,000,000원 이상으로 고가이고, 운전관리비용도 m³ 당 35,000원으로 고가일 뿐만 아니라, 처리 효율이 떨어져서 방류수질 규정을 위반하여 방류되고 있으며, 그로 인한 수질 및 토양오염이 심각한 해악을 끼치고 있다.

정부당국은 이를 극복하기 위하여, 축산 분뇨의 저장 탱크(tank)를 제작하여 축산 농가에 보급하여 공기를 분출시키면서 6개월 이상 부숙시킨 후, 액상부식물질로 재활용하고자 전국에 기당 200m³ 이상의 저장 탱크를 3,800기 이상을 설치하여 두었다. 그러나 BOD 40,000ppm 이상의 양돈 폐수를 저장 탱크에 투입하여 공기를 분출하면 엄청난 거품이 발생하여 저장 탱크를 넘치게 되므로 공기 분출을 포기하고, 단순 저장조로 사용할 수밖에 없는 실정이다.

그런데, 유기성 폐수를 6개월간 교반 또는 공기 분출 없이 단순 저장을 하면, 축분은 하부에 침전되어 콘크리트처럼 굳게 되고, 상부에 있는 액체분은 액비로 농지에 살포하려 하여도 악취가 심하여 살포를 거부하는 사례가 많다. 뿐만 아니라, 일단 농지에 살포되더라도 농지에서 서식하고 있는 미생물군이 급속하게 증식하게 되어, 액비속에 함유되어 있는 쉽게 분해되는 유기성 물질을 분해하기 시작하므로 작물에 호흡장애를 일으키게 된다.

한편, 액비제조기술 중 대한민국 특허출원번호 제10-2005-0108368호에서는 고농도 축산폐수를 스크린 및 스크류데칸타 등을 사용하여 이물질 제거를 거친 후, 내부에 부식 펠렛 및 경석이 충전된 토양미생물 반응기를 갖는 2기 이상의 액비저장탱크에서 축산분뇨를 처리하는 유기성 폐수 액비화 시스템이 개시되어 있다.

그러나, 상기 기술에서는 유입폐수의 투입량에 대하여 체류일수가 15~30일이 되도록 하고 있으나, 액비의 비수요기에는 고액분리하여 여액을 방류수질로 처리하여 방류하여야 하는데, BOD가 40,000ppm의 고농도 폐수로부터 방류수질인 BOD가 30~50ppm인 것으로 되기에는 15~30일의 처리일로는 불가능하므로 별도의 후속 처리가 필요하다. 또한, 상기 기술에서는 처리 후 탈수 케이크(cake)의 발생량이 투입 유기성 폐수의 16~26.6% 정도로 생성되므로, 별도의 탈수 케이크의 처리가 필요할 뿐만 아니라, 2세트 이상의 액비저장탱크에 부식 펠렛 및 경석이 충전된 바이오리엑터를 필수적으로 장착하도록 하고 있어 작동이 번거로운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고농도 유기성 폐수 처리에 관한 종래 기술의 복잡성과 고비용을 보다 단순화시켜 유기성 폐수 처리의 효율성을 증가시키고, 이로부터 얻어진 액상부식물질을 재활용하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명의 유기성 폐수 처리 방법은 단일의 탱크에, 부식물질로서 다음의 과정에 의하여 하기 (6)단계에서 얻어지는 오니를 충전하고, 폭기(aeration)하에서 유기성 폐수를 처리하는 것을 특징으로 한다:

유기물질을 함유한 원수(폐수)를 유량조정조, 계량조, 폭기조, 침전조, 분배조 및 오니저류조를 경유시켜 처리하는 과정으로서,

(1) 상기 유량조정조에는 교반기를 설치하여, 유입되는 원수와 분배조 및 오니저류조로부터 반송되는 오니를 교반하여 부식화반응을 활성화시키고,

(2) 상기 유량조정조로부터 원수를 펌핑하여 계량조로 유입시킨 상태에서 일정량을 상기 폭기조로 유입시키고, 잉여량은 유량조정조로 되돌려 보내므로써 상기 폭기조 전단에의 원수 유입을 일정하게 유지시키고,

(3) 상기 폭기조는 미생물혼합액농도가 5,000ppm 이상인 상태에서 운전되며, 폭기조 내의 후단에서 전단으로 반송장치를 사용하여 원수 유입량의 200~800%를 조내에서 반송시켜, 상기 계량조로부터 유입되는 원수와 혼합, 교반하므로써 탈질을 촉진시키고,

(4) 상기 폭기조로부터의 처리물을 침전조로 유입시켜, 침전조에서 고액분리한 후, 오니를 분배조로 이송시키고,

(5) 상기 분배조로부터 일정량의 오니를 유량조정조와 오니저류조로 유입시키고, 남은 양은 폭기조로 드레인시키고,

(6) 상기 오니저류조에서 오니를 배양시키는 것을 포함하는 과정.

상기 오니는 대한민국 특허등록번호 제0403864호(그 전체 내용이 본원에 통합됨)의 폐수 처리 과정에서 얻어지는 중간물로서, 이를 얻는 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

원수(폐수)가 유량조정조에 새로이 유입되면, 상기 원수는 유량조정조내에 설치된 교반기로 교반된다. 또한 상기 유량조정조의 폐수 유입 지점에는 침전조로부터의 오니가 분배조를 통하여 1일 유입농도에 따라 유입량의 10~100%의 양만큼 반송되어 유입되고, 또한 오니저류조로부터의 반송물질도 유입된다.

반송오니가 유량조정조에 유입되면, 반송되어 유입되는 오니 속에 함유되어 있던 슈도모나스 멤버(Pseudomonas Member)의 대사산물에서 기인한 점교질 물질과 폐수 속에 함유되어 있는 유기물질이 급속히 응집되어 축합되기 시작한다. 이때, 상기 반송되어 유입되는 오니 속에 함유되어 있던 곰팡이류(Cladosporium, Penicillium, Tricoderma, Stachybotris 등)의 현미경적 균사가 이들 응집물을 휘감고 부식화되면서 안정적으로 중합축합된다.

또한, 상기 반송되어 유입되는 오니 속에 함유된 킬레이트성 유기 물질은 원수 속에 함유되어 있는 이온성 무기물질과 킬레이트 효과에 의해서 착화합물이나 내착화합물을 형성하므로써 이들을 액상에서 제거한다. 동시에 악취의 구성 분자가 물에 녹아 수화되어 이온으로 존재하고 있기 때문에, 악취의 구성분자인 NH₄ 등 (+)이온을 착화합물, 내착화합물의 구성분자로 포집하므로써 악취가 사라지게 된다.

또한, 원수 속에 존재하는 BOD, COD의 탄소원을 에너지원으로 하는 탈질균이 반송 오니 속에 함유된 질소산화물(이하 'NOx'라 한다)을 질산 호흡으로 탈질시킨다.

유량조정조 단계에서는 상기한 과정을 통하여 유기물질의 60~90%가 제거된다.

상기 유량조정조 내로 유입되는 원수의 양이 일정하지 않아서 유량조정조 내의 수위는 항상 변하지만, 유량조정조로부터 폭기조로의 유입은 폭기조 전단에 설치된 계량조에 의하여 항상 일정하게 유지된다.

즉, 이러한 방법에서는, 폐수의 안정적인 처리를 위하여 상기 유량조정조에서 원수를 펌핑(Pumping Up)하여 계량조로 유입시킨 상태에서 일정량을 폭기조로 유입시키고 잉여량은 유량조정조로 되돌려 보내는 과정을 취하므로써, 상기 폭기조로의 원수 유입을 24시간 항상 일정하도록 만든다.

상기 폭기조의 전단에서는, 상기 계량조로부터 유입되는 원수와, 분배조로부터 반송되는 오니 및 폭기조 후단에서 전단으로 조내 반송하는 폐수가 동시에 유입되면서 부식화 반응이 일어난다. 이때, 상기 폭기조는 상기 유량조정조에서 제거되고 남은 BOD의 10%∼40%에 대하여 용적부하가 0.6Kg/m³ BOD가 되도록 설계한다.

상기 폭기조는 종전의 폐수를 처리하는 공법에 비하여 MLSS(미생물혼합액)농도가 5,000ppm이상인 상태에서 운전하기 때문에 오니 일령이 길게 되므로, 증식 속도가 느린 질산화균의 증식 밀도가 높아질 뿐만 아니라 반송 오니 속에 서식하고 있는 질산화균이 유량조정조, 폭기조로 공급되므로, 질산 화균의 서식 밀도가 폭기조에서 자연 발생적으로 증식하는 것보다 높아지게 된다.

또한, 반송되어 유입되는 오니속에 함유된 생장 촉진 물질, 생물 활성 물질의 영향으로 미생물들의 활성이 높아지기 때문에 질산화균의 증식 속도도 빨라져서 암모니아성 질소가 상기 질산화균에 의해서 질산성 질소로의 산화가 촉진된다.

상기 폭기조는 후단에서 전단으로 반송장치(펌프)를 사용하여 원수 유입량의 200∼800%를 조내에서 반송시키므로써 조 중앙을 항상 교반상태로 유지하여, 계량조로부터 상기 폭기조에 유입되는 원수와 혼합, 교반을 활발하게 만들어서 탈질을 촉진시킨다.

이때, 탈질의 증폭을 위하여 상기 폭기조의 후단에서의 산기량을 최소화 하거나, 폭기를 중단한 상태에서 폭기조 후단의 오니를 폭기조 전단으로 반송시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 폭기조에서 질산화 비율은 98%가 넘기 때문에, 유량 조정조에 처음으로 유입되는 원수속에 존재하는 BOD, COD를 탄소원으로 하여 호기성 미생물과 혐기성 미생물이, 폭기조 유입 지점으로 상기 분배조에서 반송되는 오니, 및 폭기조 후단에서 전단으로 반송되는 오니 속에 함유된 NOx의 분자내 산소를 호흡함으로써 탈질이 진전되고, 동시에 BOD, COD도 낮아진다.

이러한 과정에서 느슨하게 응집 축합된 오니상 물질은 물리적인 힘에 의하여 쉽게 파괴되기 때문에, 폭기시 거대기포 산기관을 사용할 경우 오니를 파괴하여 오니 속에 포집되어 있는 유기 물질이 오니로부터 탈리하는 현상이 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위하여 폭기 강도를 최소한으로 낮추면서 산소 전달 효율이 높은 미세기포 산기관을 장착하여야 한다. 그러면서도 교반이 충분히 되도록 용존산소(DO)를 0.7ppm이하, ORP는 100mv 이상에서 운전하도록 한다.

이러한 과정에 의하여 상기 유량조정조로부터 유입된 BOD의 98%이상이 제거된다.

상기 폭기조로부터의 처리물은 침전조로 유입되는데, 이때 침전조는 바로 전 단계인 폭기조가 고 MLSS상태에서 운전되기 때문에, 오니가 케리오버(Carry Over)되지 않는 정도의 용량이 바람직하다. 예를들면 BOD가 300ppm 이하인 원수의 경우 4시간 이상, BOD가 3,000ppm이하인 원수의 경우 8시간이상, BOD가 15,000ppm 이상인 원수의 경우 24시간으로 한다.

상기 침전조에서는 고액 분리조의 기능뿐 아니라 분배조로 오니를 연속적으로 이송하고 있어서, 중앙 용기(Center Well)는 항상 교반상태를 유지하고 있고, DO도 낮기 때문에, 탈질조의 기능을 아울러 하고 있다. 또한 상기 침전조는 T-N이 제거되면서 BOD, COD도 낮아지는 반응조의 기능도 하고 있다. 분배조로의 오니의 이송은 물질적인 힘이 강하게 작용하는 펌프는 피하고 가능한한 물리적인 힘이 약하게 작용하는 에어리프트(Air Lift)를 장착하여 분배조에 유입시킨다. 분배조로부터 유량 조정조와 오니 저류조로 일정량의 오니를 분해하여 항상 일정하게 유입시키며 브이노치(V-knoch)로 분배량을 조절하고, 남는 양은 폭기조로 드레인(Drain)한다.

유량 조정조, 계량조, 폭기조, 침전조, 분배조 및 오니저류조를 경과하는 과정에서 폐수 속의 유기 물질은 CO₂, N₂ 등으로 기화하고, 남은 유기 물질은 부식물로 변하게 되는데, 이러한 침전 오니속에 함유된 부식물을 원수의 유입 지점인 유량 조정조 전단으로 반송하여 유기물과 혼합 교반하므로써, 유기물의 부식화가 달성된다.

상기 분배조로부터 오니가 유입되는 오니저류조에는 부식토와 활성규산염을 촉매제로 충전시킨 유도 배양기를 장착하므로써, 오니 인발을 하기 위한 저류조의 기능 뿐만 아니라, 오니배양조의 기능도 갖는다.

이때, 상기 유도배양기는 부식토와 활성규산염을 1:2의 비율로 장착해두고 1년에 부식토와, 활성규산염의 50%를 보충하도록 설계하는 것이 바람직하다.

상기 오니저류조에서 배양된 오니를 본 발명의 방법에 따라 단일 탱크에 부식물질로서 충전하여 사용한다.

본 발명에서 사용되는 탱크는 투입구, 공기 산기관(air diffuser), 공기 블로워(air blower) 및 배출구를 구비한다(도 1).

상기 투입구에는 철망이 설치될 수 있으며, 철망은 투입되는 유기성 폐수 내의 각종 이물질을 걸러내는 기능을 수행한다. 철망은 특별히 한정되지 않고, 유기성 폐수에 포함된 이물질이 제거될 수 있으며, 철망을 통하여 폐수가 용이하게 탱크 내로 투입될 수 있는 간격을 가진 것이면 무방하다.

상기 산기관은 당 분야에서 공지된 것이면 어떠한 것이라도 무방하며, 탱크의 용적을 고려하여 개수 및 크기를 조절하여 설치할 수 있다.

또한, 상기 탱크에는 유기성 폐수 처리 과정시 나타나는 열화를 방지하기 위하여 탱크 내부에 통상의 리엑터(reactor)를 더 구비할 수 있다(도 2 및 도 3).

유기물의 부식화 처리의 기본원리는 규산염 물질과 부식 물질의 혼합물을 대상이 되는 오염물질에 첨가 혼합하여 미생물의 생태 환경을 부식화 반응이 일어날 수 있도록 유도함으로서 달성된다. 그러나, 부식화 반응이 일어나도록 유도되어 있다 하더라도, 폐수 처리장에 유입되는 오염물질의 성상은 pH, 오탁농도 등이 항상 가변적이어서 폐수처리장의 처리 용량에 비해 초과 유입이 될 경우가 많다. 처리 용량의 한계 범위 내의 유입이면 폐수처리장은 항상 원만한 부식화 반응이 일어나지만 범위를 초과하면 부식화 반응이 점점 열화된다. 따라서, 열화되어 가는 부식화 반응을 교정하기 위하여 활성화된 규산염 물질과 부식 물질을 첨가하여 그 농도를 높여줄 필요가 있게 된다. 이를 위하여 폐수처리장 안에 부식물질을 성형하여 펠렛상으로 고형화시킨 물질과 화산유리 등과 같은 활성이 뛰어난 규산염물질을 용기에 충전하여 폐수 속에 장착해 둠으로써 서서히 규산염분과 펠렛상 부식물질이 용해되도록 해둘 필요가 있다.

이와 같은 목적을 위하여 상기 리엑터에 스톤 및 펠렛을 충전하여, 탱크 내부에 장착시킨다. 이 경우, 펠렛상 부식 물질과 규산염이 용해되는 속도를 1년간에 걸쳐서 행해지도록 하고, 1년에 1회식 펠렛과 규산염분을 재충전하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유기성 폐수 처리 방법에 있어서, 상기 부식물질인 오니는 탱크의 유효용적선 부피의 80% 이하로 충전되는 것이 바람직하다. 오니를 탱크의 투입구를 통하여 상기 함량으로 투입하여 미리 충전하여 두고, 이어서 처리하고자 하는 유기성 폐수를 탱크의 유효용적선까지 투입하고 폭기하면서 폐수 처리를 진행시킨다. 폭기는 탱크에 설치된 산기관 및 공기 블로워에 의하여 수행된다.

본 발명의 유기성 폐수의 처리 방법에 소요되는 총 기간은 특별히 제한되지는 않지만, 4~5일 동안 진행되는 것이 바람직하다.

상기 기간 동안의 진행 과정을 설명하면, 유기성 폐수를 투입하고 최초 12~24시간 동안은 탱크 내의 DO가 0인 상태로 유지된다. 이는 유기성 폐수 속에 서식하고 있는 호기성 미생물과 혐기성 미생물이 산기관에 의하여 공급되는 공기와 액상부식물질 속에 존재하는 용존 산소를 급격하게 소비하여 탱크가 혐기상태로 되기 때문이다. 이 기간 동안은 DO가 검출되지 않으므로 액상부식물질 속에 함유되어있던 총질소의 98%에 해당되는 아질산성 질소와 질산성 질소가 탈질균의 질산 호흡에 의하여 탈질되어 총질소가 감소되고, 제거되는 총질소의 2~3배의 BOD가 동시에 제거된다.

상기 과정 후, 호기 과정이 3~4일 동안 진행되는데, DO가 검출되기 시작하는 시점으로부터 생물학적 산소 요구량이 감소하고, 질산화가 진행되는 시기이다.

통상적으로, 식물은 약간의 아미노산과 같은 특별한 경우를 제외하고는 유기물을 흡수할 수 없고, 단지 무기물만을 흡수한다. 그럼에도 불구하고, 유기질 비료를 작물에 투여하는 이유는 토양 속에 서식하고 있는 토양성 미생물군에 대한 먹이로 투여하는 것이고, 미생물군이 유기물을 분해하여 무기화시키면 식물은 이들 무기물을 흡수하는 것이다.

그러나, 미숙성 축산분뇨를 토양에 그대로 투여하면 고농도 유기물을 분해하기 위하여 미생물이 급속 증식하게 되어 작물의 호흡장애를 일으키게 되거나, 유기물 농도가 지나치게 높아 미생물 증식 속도를 초과할 경우에는 토양은 혐기화되어 부패하게 된다. 유기성 폐수의 퇴비화 과정이나 액체 콤포스트화 과정이 필수적인 이유가 이와 같은 유기물을 사전에 분해시켜서 토양에 환원시키기 위한 것이다.

퇴비화나 액체 콤포스트화 과정에서 가장 중요한 것은 C/N비를 10 전후로 유 지하면서도 유기물은 분해된 상태이어야 한다. 그런데 유기성 폐수 속에 함유되어 있는 총질소는 주로 유기성 질소와 암모니아성 질소의 형태이다. 질소의 자연계에서의 순환의 모습은 유기성 질소가 암모니아 합성균에 의해 탈아미노화 되면서 암모니아성 질소가 되고, 호기성균인 니트로소모나스에 의해 아질산성 질소가 되고, 아질산성 질소는 호기성균인 니트로박터에 의해 질산성 질소가 되며, 이들 아질산성 질소 및 질산성 질소는 DO가 존재하지 않는 혐기성 상태에서 탈질균에 의한 질산화 호흡을 통하여 탈질되어 질소가 공기 중에 방출되고, 질산호흡 시의 에너지원으로서 폐수속의 BOD를 탈질량의 2~3배를 소비하므로써 탈질과 BOD 제거가 동시에 일어난다.

상기와 같은 폐수 처리 과정이 종료되면, 처리 후 얻어진 결과물을 배출구를 통하여 배출시키는데, 다음의 세 가지 방법 중 하나의 방법으로 수행가능하다.

첫째, 상기의 처리 과정이 완료되면, 결과물인 액상부식물질을 그대로 탱크의 상부에 설치된 배출구를 통하여 배출시킬 수 있다(도 1).

둘째, 상기의 처리 과정이 완료된 후, 탱크내의 MLSS 농도가 15,000ppm 이하가 되거나, 질산화 세균의 서식밀도를 높일 필요가 있을 경우에는 산기관의 공기 주입을 중단시키고, 바람직하게는 12~24시간 동안 침전 과정을 통해 고액분리하여 상징수만을 탱크의 상부에 설치된 배출구를 통하여 배출시킬 수 있다.

세째, 상기 처리과정이 완료된 후, 결과물인 액상부식물질을 여과하여 사용하기를 원하는 경우에는 탱크에 설치된 필터(예: 한외여과막)를 통하여 여과시켜 여과물을 배출시킬 수 있다(도 3).

상기 액상부식물질, 상징수 및 여과물은 액체 콤포스트, 악취제거제, 분해 및 발효촉진제, 가축의 사료, 음용수의 첨가제 및 적조구제물질 등으로 사용될 수 있다.

상기 두 번째 방법으로 상징수만을 배출시키거나, 세 번째 방법으로 여과물만을 배출시키는 경우에 있어서, 탱크 내에 남아 있는 침전물 및 여과되지 않은 결과물은 본 발명의 유기성 폐수 처리 과정에서 부식물질로서 재사용될 수 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 배출 과정이 완료되면, 이들 침전물 및 여과되지 않은 결과물을 탱크에 그대로 두고, 상기 설명한 바와 같은 오니를 다시 충전시키고, 이어서 처리하고자 하는 유기성 폐수를 탱크의 유효용적선까지 투입하고 폭기하면서 폐수 처리를 진행시키는 과정을 3~5회 반복할 수 있다.

이와 같이 탱크 내에 침전물 및 여과되지 않은 결과물을 그대로 두고, 이를 유기성 폐수의 처리 과정에 재사용하므로써, 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다.

일반적으로, 총질소의 탈질과정에 참여하는 질산화균인 니트로소모나스와 니트로박터는 BOD 산화세균의 증식속도에 비해서 증식속도가 매우 느리므로, 액상부식물질을 제조하는 과정에 참여하는 미생물군 중에서 니트로소모나스와 니트로박터 등 질산화 균을 탱크 내에 우점하도록 체류일수를 최대화하는 것이 유리할 수 있는데, 상기와 같이 침전물 및 여과되지 않은 결과물을 탱크 내에서 재사용하므로써, 체류일수를 20일 전후로 유지하면서 일령을 증가시킬 수 있는 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

[ 실시예 ]

1. 탱크 설비

탱크는 직경이 14m, 높이가 3.5m의 원형으로서 유효 높이를 2.5m로 하여 가동 탱크 용량을 400m³가 되게 하여 사용하였다.

2. 처리 과정

BOD 40,000ppm의 고농도 폐수(양돈 폐수) 80m³을 10mm 메쉬의 철망을 통하여 320m³의 오니(상기에서 기술한 과정으로 제조됨)가 사전에 충전된 탱크에 투입하였다. 이를 4일 동안 계속 폭기하였다. 처리를 종료시키고 12시간 동안 침전시켜 고액분리하고, 상징수를 처리유효액면 1m 하부에 설치된 배출구를 통하여 배출시켰다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유기성 폐수 처리방법은 처리 과정이 간편하여 시간과 비용이 획기적으로 절감되며, 본 방법에 의하여 얻어진 액상부식물질은 액체 콤포스트, 악취제거제, 분해 및 발효촉진제, 가축의 사료, 음용수의 첨가제 및 적조구제물질 등으로 사용되는 경우 우수한 효과를 얻을 수 있으며, 본 발명에 의한 침전물 및 여과되지 않은 결과물은 유기성 폐수 처리 과정에 재사용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 다음의 과정에 의하여 하기 (6)단계에서 얻어지는 오니를 단일의 탱크에 부식물질로서 충전하고, 폭기하면서 유기성 폐수를 처리하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법:

   유기물질을 함유한 원수(폐수)를 유량조정조, 계량조, 폭기조, 침전조, 분배조 및 오니저류조를 경유시켜 처리하는 과정으로서,

   (1) 상기 유량조정조에는 교반기를 설치하여, 유입되는 원수와 분배조 및 오니저류조로부터 반송되는 오니를 교반하여 부식화반응을 활성화시키고,

   (2) 상기 유량조정조로부터 원수를 펌핑하여 계량조로 유입시킨 상태에서 일정량을 상기 폭기조로 유입시키고, 잉여량은 유량조정조로 되돌려 보내므로써 상기 폭기조 전단에의 원수 유입을 일정하게 유지시키고,

   (3) 상기 폭기조는 미생물혼합액농도가 5,000ppm 이상인 상태에서 운전되며, 폭기조 내의 후단에서 전단으로 반송장치를 사용하여 원수 유입량의 200~800%를 조내에서 반송시켜, 상기 계량조로부터 유입되는 원수와 혼합, 교반하므로써 탈질을 촉진시키고,

   (4) 상기 폭기조로부터의 처리물을 침전조로 유입시켜, 침전조에서 고액분리한 후, 오니를 분배조로 이송시키고,

   (5) 상기 분배조로부터 일정량의 오니를 유량조정조와 오니저류조로 유입시키고, 남은 양의 오니는 폭기조로 드레인시키고,

   (6) 상기 오니저류조에서 오니를 배양시키는 과정.
2. 제1항에 있어서, 상기 탱크는 투입구, 공기산기관(air diffuser), 공기블로워(air blower) 및 배출구를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 투입구에는 철망이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 탱크는 열화를 방지하기 위하여 탱크 내부에 규산염 물질과 부식 물질로 충전된 리엑터(reactor)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 (6)단계에서 얻어지는 오니는 탱크의 유효용적선 부피의 80% 이하로 충전되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 (6)단계에서 얻어지는 오니를 단일의 탱크에 부식물질로서 충전하고, 폭기하면서 유기성 폐수를 처리하는 과정은 4~5일 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 (6)단계에서 얻어지는 오니를 단일의 탱크에 부식물질로서 충전하고, 폭기하면서 유기성 폐수를 처리하는 과정이 완료된 후, 결과물인 액상부식물질을 그대로 배출시키거나, 12~24시간 동안 침전과정을 거쳐 고액분리하여 상징수를 배출시키거나, 또는 필터를 통하여 여과물을 배출시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐수 처리 방법.

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