KR101757210B1

KR101757210B1 - 고도처리 생물 호환조와 변환된 탄소원을 이용한 하폐수 고도처리시설

Info

Publication number: KR101757210B1
Application number: KR1020160067669A
Authority: KR
Inventors: 김연길; 변경태; 김종원; 홍광일; 구재영; 강줄기; 우광재
Original assignee: 대웅이엔에스 (주)
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-07-12

Abstract

본 발명은 혐기성 및 무산소성으로 각각 역할이 다른 두 개조가 상호 호환 작용이 가능한 하나의 호환조로 구성되어, 재활용된 변화수를 유기탄소원으로 이용하여 하폐수에 포함된 질소 및 인, 유기물을 효율적으로 제거할 수 있는 고도처리 생물 호환조와 변환된 탄소원을 이용한 하폐수 고도처리시설에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하폐수 고도처리시설은 외부로부터 유입되는 하폐수 원수의 유입 유량을 조절하는 유량조정조(100)와; 상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소와 인을 유기탄소원을 이용하여 제거하는 고도처리 생물 호환조(200)와; 상기 고도처리 생물 호환조(200)로부터 유입되는 혼합액에 산소를 공급하여 미생물 산화균을 증식시켜 유기물을 침전, 응집시키는 폭기조(500)와; 상기 폭기조(500)로부터 유입되는 혼합액에 포함된 이물질을 침전시키는 침전조(550)와; 상기 침전조(550)에 침전된 슬러지를 이송받아 저류하는 슬러지 저류조(600)와; 상기 슬러지 저류조(600)로부터 슬러지 및 여액을 유입받고, 외부로부터 탈리액을 유입받아 혼합하는 혼화조(650)와; 상기 혼화조(650)로부터 유입되는 혼합액을 일정기간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하여 저장하는 변환조(700)와; 상기 변환조(700)로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액의 혼합액을 가온시켜 유기산의 생성을 촉진하고, 생성된 유기산을 변환조(700)에 공급하는 가온소화조(800)와; 상기 변환조(700)를 통하여 변환된 유기탄소원을 고도처리 생물 호환조(200)로 공급하는 투입조(750)와; 상기 슬러지 저류조(600) 또는 변환조(700)로부터 슬러지를 이송받아 농축 처리하여 배출하는 슬러지 농축조(850);를 포함하여 이루어져, 고도처리 효율성을 높이고 시설비를 절감할 수 있도록 제공된다.

Description

고도처리 생물 호환조와 변환된 탄소원을 이용한 하폐수 고도처리시설 {ADVANCED TREATMENT EQUIPMENT OF SEWAGE-WASTEWATER USING MODIFIED CARBON SOURCE AND ADVANCED TREATMENT BIO SWING REACTOR}

본 발명은 하폐수 고도처리시설에 관한 것으로, 특히 혐기성 및 무산소성으로 각각 역할이 다른 두 개조가 상호 호환 작용이 가능한 하나의 호환조로 구성되어, 단독 처리하기 어렵고 처리 비용이 매우 높은 음폐수의 소화수 및 하폐수 폐슬러지 여액 등을 재활용한 변환수를 유기탄소원으로 이용하여 하폐수에 포함된 질소 및 인, 유기물을 효율적으로 제거할 수 있는 고도처리 생물 호환조와 재활용 변환된 탄소원을 이용한 하폐수 고도처리시설에 관한 것이다.

현대 사회에 들어 산업화 및 도시화가 나날이 가속화되고 있으며, 이에 따라 발생하는 환경오염은 현대 사회에서 해결해야 할 큰 문제로 대두되고 있다. 특히 환경 오염원 중 가정이나 공장에서 배출되는 하수, 폐수, 오수 등의 하폐수에는 질소, 인, 유기물 등의 인체에 해로운 성분들이 포함되어 있기 때문에, 이를 정화 처리하여 방류하는 시설이 필수적으로 적용되어야 한다.

고도처리는 이러한 하폐수에 포함된 인, 질소를 비롯하여 고농도 영양 염류 등의 각종 유기물을 제거하는 처리법을 의미하는데, 산업 배수 처리에 있어서는 처리수의 재이용을 목적으로 하고 방류수로서 허가된 배수 기준 이상의 수질로 정화할 때를 고도 처리라 한다. 이러한 고도 처리에는 응집 침전법, 활성탄 흡착법, 오존 산화법, 막분리법, 전해 처리법 등 물리화학 처리법과 생물학적 탈질, 탈린 등 생물 처리법이 있다. 이러한 고도처리 방법 중 생물 처리법은 물리화학 처리법보다 비용대비 처리효율이 유리하기 때문에 하폐수를 처리하는 주요처리공정으로서 국내외에서 많이 이용되고 있다.

일반적으로, 생물 처리법에서 하폐수에 포함된 질소와 인을 모두 제거하기 위해서는 혐기조 및 무산소조가 필요한데, 혐기조에서는 인의 방출 및 유기물 제거가 이루어지고, 무산소조에서는 질소 방출 및 유기물 제거가 이루어지게 된다. 또한, 호기조에서는 산소를 이용하여 유기물을 산화시키고, 질산화 및 인을 제거하는 기능을 수행하게 된다. 이러한 전통적인 생물 처리법을 통하여 하폐수에 포함된 질소와 인 및 유기물의 제거가 이루질 수 있지만, 이러한 방법은 혐기조와 무산소조가 각각 하나의 구조물로 이루어져 설치되어야 하기 때문에 시공이 복잡하고 공간을 많이 차지하며 시설비가 많이 소요되게 된다. 또한, 이렇게 혐기조와 무산소조가 각각 설치되어 독립적으로 운영되게 되면, 고농도의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid)을 유지하지 어렵고, 많은 개체 수의 탈질균을 유지하지 어려워 그 처리 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 일반적으로 탈질 공정 중에 하수폐의 슬러지에 포함된 유기물 성분을 탈질 공정의 탄소원으로 사용하게 되는데, 이렇게 슬러지의 유기물 성분을 탄소원으로 사용하는 경우 슬러지에 잔존하는 질산염이 혐기조에 유입되어 인의 방출을 저해함으로써 인 제거 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-1097144호 (2011.12.15. 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0093506호 (2004.11.06. 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0216559호 (1999.05.31. 등록)

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 혐기조 및 무산소조가 상호 호환 작용을 할 수 있도록 하나의 고도처리 생물 호환조로 구성하여 하폐수에 포함된 질소 및 인, 유기물을 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 하폐수 고도처리시설 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 폐슬러지 및 탈리액을 활용하여 유기탄소원으로 변환하고 이를 통하여 고도처리 생물 호환조에서 질소 및 인의 제거에 재활용할 수 있도록 하는 하폐수 고도처리시설을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하폐수 고도처리시설은 외부로부터 유입되는 하폐수 원수의 유입 유량을 조절하는 유량조정조와; 상기 유량조정조로부터 유입되는 원수에 포함된 질소와 인을 유기탄소원을 이용하여 제거하는 고도처리 생물 호환조와; 상기 고도처리 생물 호환조로부터 유입되는 혼합액에 산소를 공급하여 미생물 산화균을 증식시켜 유기물을 침전, 응집시키는 폭기조와; 상기 폭기조로부터 유입되는 혼합액에 포함된 이물질을 침전시키는 침전조와; 상기 침전조에 침전된 슬러지를 이송받아 저류하는 슬러지 저류조와; 상기 슬러지 저류조로부터 슬러지 및 여액을 유입받고, 외부로부터 탈리액을 유입받아 혼합하는 혼화조와; 상기 혼화조로부터 유입되는 혼합액을 일정기간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하여 저장하는 변환조와; 상기 변환조로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액의 혼합액을 가온시켜 유기산의 생성을 촉진하고, 생성된 유기산을 변환조에 공급하는 가온소화조와; 상기 변환조를 통하여 변환된 유기탄소원을 고도처리 생물 호환조로 공급하는 투입조와; 상기 슬러지 저류조 또는 변환조로부터 슬러지를 이송받아 농축 처리하여 배출하는 슬러지 농축조;를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 혼화조는 음폐수 수거 및 처리를 통하여 전처리되어 유입되는 음폐수 소화액인 탈리액과 슬러지 저류조로부터 유입되는 슬러지 및 여액을 필요 유기탄소원 농도에 따라 20:1 ~ 8:2 의 범위 내에서 교반하여 혼합하게 된다.

또한, 상기 가온소화조는 변환조로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액 혼합액을 가온장치를 통하여 35~55℃ 범위 내에서 일정 기간 선택적으로 가온 및 유지시켜 유기산의 생성을 촉진하게 된다.

상기 변환조는 가온소화조에 의해 생성되어 유입되는 유기산을 5~7일간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하게 된다.

한편, 상기 고도처리 생물 호환조는 유량조정조로부터 유입되는 원수에 포함된 질소를 제거하는 무산소조와 원수에 포함된 인을 제거하는 혐기조를 포함하여 이루어져, 상기 무산소조와 혐기조의 상호 호환 작용을 통하여 원수에 포함된 질소 및 인을 제거하게 된다.

여기에서, 상기 혐기조에는 유량조정조로부터 유입되는 원수와 폭기조 또는 침전조로부터 반송되는 반송물 및 투입조로부터 유입되는 유기탄소원 혼합액에 포함된 공기를 탈기하는 탈기장치와, 상기 탈기장치를 통하여 탈기되어 유입되는 혼합액을 균등하게 분산하여 혐기조 내측으로 배출하는 혼합액 균등유입분배장치와, 상기 혼합액 균등유입분배장치를 통하여 배출되는 혼합액을 혼화하고 강제 교반하는 교반기가 구비된다.

상기 탈기장치에는 하향 40~50° 경사를 갖는 복수의 엇갈림 경사판을 통하여 유입되는 원수와 반송물 및 유기탄소원 혼합액의 흐름을 지연시켜 탈기가 일어날 수 있도록 하는 수류지체부와, 상기 수류지체부의 엇갈림 경사판을 지지하여, 상기 엇갈림 경사판을 통한 혼합액 수류 지연에 따른 탈기 가능 체류시간을 확보할 수 있도록 하는 사각탱크가 구비된다.

또한, 상기 혼합액 균등유입분배장치에는 탈기장치에 의해 탈기된 혼합액을 유입받아 혐기조 내부로 배출하는 혼합액 이송관이 혐기조 바닥 상부에 설치되되, 상기 혼합액 이송관에는 혼합액이 혐기조 하부에서부터 전체적으로 균등 분산될 수 있도록 탈기장치와의 거리가 따라 크기가 다른 복수의 혼합액 이송공이 형성되고, 탈기장치와 가장 먼 끝 부분은 일부가 소통되어 혼합액이 배출될 수 있도록 한다.

상기 혼합액 이송관은 혐기조의 용량에 따라 혐기조 바닥 상부에 ㄷ자 형태로 배열되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 무산소조에는 무산소조의 상부에 설치되어, 혼합물의 폭기조 이동시 균등한 흐름을 발생시키는 월류웨어장치와, 탈질균 부착을 위한 PE 재질의 수중 부상형 유동상 담체와, 상기 유동상 담체를 보관하여 외부 이탈을 방지하는 담체 이탈방지장치와, 상기 유동상 담체에 부착되는 슬러지를 탈리하는 부착슬러지 탈리장치와, 하부측에 V 형태의 엇갈림 경사판이 형성되어 혐기조의 교반기에 의한 수류 영향을 억제하며, 무산소조에서 발생하는 슬러지를 혐기조로 유입시키는 교반 수류 억제장치가 구비된다.

여기에서, 상기 월류웨어장치는 무산소조의 용량에 따라 전체 면적을 2~20 등분 이상 나눈 격자 형태의 월류웨어로 이루어지되, 상기 월류웨어는 V자 홈이 연속된 형태로 이루어지며, 무산소조의 최종 배출 부분으로부터 거리가 멀수록 얇고 가까울수록 깊게 형성되어 혼합액의 균등한 흐름이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유동상 담체는 지름 10~50mm로 형성되고, 내부 공극이 2~15㎛로 형성되어, 내부 공극에 탈질균이 침투할 수 있도록 구성된다.

상기 담체 이탈방지장치는 상하부가 격자 형태의 망으로 이루어지고 측면이 분리격판을 통해 구획되어 복수의 담채 방을 형성하며, 상부에는 담채 방에 유동상 담채를 담을 수 있는 개폐 가능한 덮개 방이 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 부착슬러지 탈리장치는 소정 간격으로 복수의 원형 천공이 형성된 스텐레스 배관으로 이루어져, 상부 방향으로 공기가 분출되도록 설치되어 에어 스트리핑을 통하여 상부에 위치하는 유동상 담체의 표면에 부착된 슬러지를 제거하게 된다. 상기 스텐레스 배관의 일단에는 전동밸브가 설치되어, 주기적으로 배관 내부를 세정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 교반 수류 억제장치의 엇갈림 미끄럼 경사판은 하향 40~50°의 기울기를 가지며, 경사판 사이 하부 끝단이 이격되어 무산소조에서 발생하는 슬러지가 하부로 흘러내릴 수 있도록 구성되되, 상기 엇갈림 미끄럼 경사판 중 교반기에 의한 수류의 영향을 받는 방향의 경사판은 반대쪽 경사판보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 무산소조의 측면에는 혐기조로부터 무산소조를 관통하여 40~50° 하방향으로 설치되는 슬러지 순환장치가 구비되어, 상기 혐기조의 혼합액을 무산소조의 엇갈림 미끄럼 경사판으로 유입시켜 경사판에 적재되는 슬러지가 하부로 배출될 수 있도록 한다.

상기 슬러지 순환장치는 상부 끝이 혐기조 내측으로 돌출되고 하부 끝이 무산소조 내측으로 돌출된 유도 이송관을 포함하되, 상기 유도 이송관의 하부는 갓 형상으로 이루어져 상부에 비해 넓게 형성되어 혐기조의 혼합액을 무산소조의 경사판에 안정적으로 유입시키도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 고도처리 생물 호환조와 변환된 탄소원을 이용한 하폐수 고도처리시설에 따르면, 혐기조와 무산소조가 하나의 고도처리 생물 호환조로 구성되어 상호 호환 작용이 활발하게 이루어짐에 따라 폭기조의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 농도와 관계없이 생물호환조 자체적으로 MLSS 2000~12000㎎/l 사이의 필요 농도를 선택적으로 조절 가능하여 질소 및 인을 효율적으로 제거할 수 있으며, 고도처리 생물 호환조에서 하폐수 성상에 따라 50~70%의 유기물을 분해하여, 탈질에 앞서 꼭 필요한 폭기조에서의 질산화를 더욱 촉진할 수 있는 조건이 형성되고, 단독 처리하기 어렵고 처리 비용이 매우 높은 음폐수의 소화수 및 하폐수 폐슬러지 여액 등을 재활용한 변환수를 유기탄소원으로 이용함으로써 난폐수의 처리시 환경문제 발생을 줄이는 효과와 고도처리 효율서을 높이며, 생물호환조의 사전 유기물 제거 효과로 폭기조의 용량을 감소할 수 있어, 고도처리 효율성을 높이고 시설비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 하폐수 고도처리시설의 전체 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 유기탄소원 제조 과정을 나타낸 처리 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 고도처리 생물 호환조의 구성 일례,
도 4는 본 발명에 따른 혐기조의 탈기장치 확대 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 혼합액 균등유입분배장치의 측면 확대도,
도 6은 본 발명에 따른 무산소조에 구비된 유동상 담체 형상 일례,
도 7은 본 발명에 따른 담체 이탈방지장치의 일례,
도 8은 본 발명에 따른 부착슬러지 탈리장치의 구조도,
도 9는 본 발명에 따른 월류웨어장치의 설치 개념도,
도 10은 본 발명에 따른 교반 수류 억제장치의 설치 개념도,
도 11은 본 발명에 따른 슬러지 순환장치의 설치 개념도를 나타낸 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하폐수 고도처리시설의 전체 블록도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하폐수 고도처리시설은 원수 유입 유량을 조절하는 유량조정조(100)와, 상호 호환되어 혐기조(300) 및 무산소조(400)의 역할을 수행하는 고도처리 생물 호환조(200)(이하, '호환조'로 약칭한다)와, 호기성 미생물조인 폭기조(500)와, 이물질을 침전시키는 침전조(550)와, 침전조(550)에 침전된 슬러지를 이송받는 슬러지 저류조(600)와, 슬리지와 탈리액의 혼합을 유도하는 혼화조(650)와, 슬러지와 탈리액의 혼합액을 유기탄소원으로 변환하여 저장하는 변환조(700)와, 유기탄소원을 호환조(200)로 투입하는 투입조(750)와, 슬러지와 탈리액 혼합액을 가온시켜 유기산을 생성하는 가온소화조(800)와, 슬러지를 농축하는 슬러지 농축조(850)와, 농축된 슬러지를 탈수 처리하는 탈수조(900)와, 침전조(550)의 처리수를 방류하는 방류조(950)를 포함하여 이루어진다.

상기 유량조정조(100)는 처리하고자 하는 하폐수 원수를 공급받아 저장하며, 호환조(200)로 공급되는 원수의 유량을 조절하게 되는데, 이 유량조정조(100)에는 탈수조(900)로부터 슬러지 탈수에 사용된 탈수 여액을 제공받아 원수와 함께 저장하여 호환조(200)로 공급하게 된다.

상기 호환조(200)는 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소와 인을 제거하는 기능을 수행하게 되는데, 이 호환조(200)는 무산소조와 혐기조가 하나의 구조체로 이루어진 것으로서, 이 호환조(200)에 구비된 무산소조와 혐기조는 원활한 상호 호환 작용을 통하여 원수에 포함된 질소와 인을 제거하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 호환조(200)에는 질소와 인을 생물학적으로 제거하기 위한 유기탄소원이 투입조(750)를 통하여 공급되게 된다.

상기 폭기조(500)는 호환조(200)로부터 질소와 인이 제거되는 원수를 유입받아, 여기에 산소를 공급하여 미생물인 산화균을 증식시킴으로써 원수 중의 유기물을 침전, 응집시키는 기능을 수행하게 된다. 이 폭기조(500)를 통하여 유기물의 1차 침전이 이루어지게 되는데, 침전물은 침전조(550)로 공급되고, 침전되지 않은 원수 일부는 내부 반송을 통하여 호환조(200)로 반송되어 재처리되게 된다.

상기 침전조(550)는 폭기조(500)를 통하여 1차 침전이 이루어지는 처리수를 공급받아 2차 침전을 수행하게 되는데, 이 침전조(550)에는 응집제가 투입되어 1차 응집 및 침전이 이루어진 처리수에 포함된 유기물을 포함한 각종 이물질을 침전 처리하게 된다. 이 침전조(550)를 통하여 침전된 슬러지는 슬러지 저류조(600)로 공급되고, 이물질이 침전된 처리수는 방류조(950)를 통하여 방류 처리된다. 한편, 상기 침전조(550)에서 방류조(950)롤 공급되는 방류수 중 슬러지가 남아있는 경우 해당 슬러지가 호환조(200)로 반송되어 재처리될 수 있다. 즉, 침전조(550)에서 방류조(950)로 공급되는 방류수 중 슬러지가 남아있는 경우 해당 슬러지를 호환조(200)로 반송하여 재처리하도록 하고 있는데, 이때 방류수에서 슬러지만을 추출하여 호환조(200)로 반송하는 것이 어렵기 때문에 슬러지가 포함된 방류수의 일부가 슬러지와 함께 호환조(200)로 반송될 수 있다.

상기 슬러지 저류조(600)는 침전조(550)로부터 유입되는 슬러지 및 여액을 저장하게 되는데, 이 슬러지 저류조(600)에 저장되는 슬러지의 일부 및 여액은 혼화조(650)로 공급되고, 남은 슬러지는 슬러지 농축조(850)로 공급되어 탈수조(900)를 통하여 탈수 처리되어 고형물인 케이크(Cake) 형태로 반출시키게 된다.

상기 혼화조(650)는 슬러지 저류조(600)로부터 유입되는 슬러지와 외부로부터 공급되는 탈리액을 혼합하게 되는데, 이 혼화조(650)에 유입되는 탈리액은 음폐수 소화액으로써 슬러지 및 여액과 함께 교반 및 혼합되어 변환조(700)로 공급되게 된다.

상기 변환조(700)는 가온소화조(800)와의 상호 작용을 통하여 혼화조(650)로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액의 혼합액을 가온시키고 일정 기간 보관함으로써 유기탄소원으로 변환시키게 된다. 상기 가온소화조(800)는 변환조(700)로부터 슬러지 및 여액과 탈리액 혼합액을 공급받아 가온장치를 통하여 가온시켜 설정 범위 온도를 일정기간 유지시켜 유기산의 생성을 촉진하며, 생성된 유기산을 변환조(700)로 반송하게 된다. 변환조(700)는 가온소화조(800)로부터 반송되는 유기산을 일정 기간 체류시켜 유기탄소원으로 변환한 후, 이를 투입조(750)를 통하여 호환조(200)에 공급하게 된다. 즉, 변환조(700)는 혼화조(650)로부터 슬러지, 여액 및 탈리액의 혼합액을 이송받아 먼저 가온소화조(800)로 공급하고, 가온소화조(800)로부터 이송되는 유기산을 일정시간 체류시켜 유기탄소원으로 변환한 후, 변환된 유기탄소원을 투입조(750)로 이송시키게 되는데, 이러한 과정은 하나의 사이클로 순차적으로 진행된다.

한편, 상기 변환조(700)에서 혼합액을 유기탄소원으로 변환하면서 남게 되는 슬러지는 슬러지 농축조(850)로 공급되고, 슬러지 농축조(850)는 슬러지 저류조(600) 또는 변환조(700)로부터 공급되는 슬러지를 농축시켜 탈수조(900)로 공급하며, 탈수조(900)는 농축된 슬러지를 탈수시켜 고형물로 반출하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 슬러지와 여액 및 외부 탈리액의 혼합액을 유기탄소원으로 변환하여 호환조(200)에 공급함으로써 슬러지 발생량 저감은 물론, 질소 및 인의 처리 효율을 높이고 최적의 C/N비(carbon-nitrogen ratio, 탄소-질소비)를 유지할 수 있도록 일련의 고도처리 공정을 수행하게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기탄소원 제조 과정을 나타낸 처리 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 혼화조(650)에는 슬러지와 여액 및 탈리액이 공급되어 혼합되게 되는데, 슬러지 및 여액은 슬러지 저류조(600)로부터 공급되고, 탈리액은 음/폐수 수거 처리장으로부터 전처리된 음/폐수 소화액으로 공급된다. 본 발명의 실시예에서 상기 혼화조(650)는 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액을 필요 유기탄소원 농도에 따라서 20:1 ~ 8:2 의 비율로 교반하여 충분히 혼합시키게 되며, 이러한 혼합 과정에 병행하여 그 혼합액을 변환조(700)로 공급하게 된다.

상기 변환조(700)는 혼화조(650)로부터 공급되는 혼합액을 먼저 가온소화조(800)로 공급하게 되는데, 가온소화조(800)는 가온장치를 통하여 혼합액을 35~55℃(중온~고온) 범위 내에서 선택적으로 가온 및 유지시켜 유기산의 생성을 촉진하고 생성된 유기산을 변환조(700)에 공급하게 된다. 변환조(700)는 가온소화조(800)로부터 유입되는 유기산을 5~7일간 체류시켜 BOD농도 4,000~10,000ppm으로 탄소 고저 농도를 조절 및 변환시켜 유기탄소원으로 변환하게 된다. 이러한 변환조(700)와 가온소화조(800)는 혼합액을 1일 1회 이상 상시적으로 왕복 순환시켜 유기산의 생성을 촉진할 수 있다.

한편, 상기 변환조(700)의 상부에는 메탄가스가 탈기되는 메탄가스 탈기부가 형성되며, 바닥에 침전되는 슬러지는 슬러지 농축조(850)로 이송되어 탈수 처리될 수 있도록 한다. 상기 투입조(750)는 변환조(700)와 하나의 구조물로 이루어져, 변환조(700)에 의해 유기탄소원으로 변환된 혼합물의 상등수를 유기탄소원으로 호환조(200)에 공급하게 된다.

상기 투입조(750)를 통하여 호환조(200)로 공급되는 유기탄소원은 질소 및 인의 제거에 사용되게 되는데, 고장 등으로 인한 이상 발생시 또는 하수 이외의 고농도 TN 폐수(설계수질 이상의 TN) 유입시에 상기 공정만으로는 필요한 유기탄소원의 공급이 부족한 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 본 발명의 실시예에서는 호환조(200)의 유기탄소원 공급라인에 소량의 메탄올을 추가 주입하여 최적의 C/N비 유지는 물론, 메탄올 주입량의 최소화를 통해 경제성을 확보할 수 있도록 하며, 비상시에도 유동적으로 대처가 가능하도록 하였다.

이하에서는 호환조(200)를 통하여 질소 및 인이 제거되는 공정에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도처리 생물 호환조의 구성 일례를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고도처리 생물 호환조(200)는 혐기조(300)와 무산소조(400)가 하나의 구조물로 이루어져, 상호 호환 작용을 통하여 원수에 포함된 질소와 인을 처리하게 된다. 상기 혐기조(300)와 무산조(400)를 통하여 이루어지는 '상호 호환'은 혐기조(300)를 통하여 처리되는 원수 및 반송수의 MLSS가 무산소조(400)로 투입되고, 무산소조(400)에서 처리되는 MLSS가 다시 혐기조(300)로 재투입되는 과정이 반복적으로 이루어지는 것을 의미하는 것으로, 이러한 혐기조(300)와 무산조(400)의 상호 호환을 통하여 형성되는 고농도의 탈질미생물(MLSS)에 의하여 질산화된 내부 반송수의 탈질과 혐기상태에서의 탈인 작용이 원수와 변환수의 탄소원 공급으로 처리된다.

상기 호환조(200)에 구비된 혐기조(300)는 원수에 포함된 인을 제거하는 기능을 수행하게 되는데, 이 혐기조(300)에는 원수와 각종 반송물 및 유기탄소원이 유입되는 탈기장치(310)와, 상기 탈기장치(310)를 통하여 유입되는 원수와 각종 반송물 및 유기탄소원을 균등하게 분산하여 배출하는 혼합액 균등유입분배장치(320)와, 상기 혼합액 균등유입분배장치(320)를 통하여 배출되는 혼합액을 혼화하고 강제 교반하는 교반기(330)가 구비된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 혐기조의 탈기장치 확대 단면도로서, 탈기장치(310)는 탈인을 유도하는 혐기조(300)에서 그 효율성을 높이기 위해 폭기조(500)와 침전조(550)로부터 반송되는 각각의 반송물 내에 잔존하고 있는 공기를 탈기시키기 위한 장치이다. 이를 위하여 탈기장치(310)는 40~50°(바람직하게는 45°) 경사를 갖는 여러 개의 엇갈림 경사판을 구비한 수류지체부(311)와, 상기 수류지체부(311)의 엇갈림 경사판을 지지하여 최적의 탈기 가능 체류시간(바람직하게는 4분~6분) 확보가 가능하도록 하는 사각탱크(312)를 포함하여 이루어진다. 상기 구성으로 이루어진 탈기장치(310)는 혐기조(300)로 유입되는 원수, 폭기조(500)로부터 유입되는 내부 반송물, 침전조(550)로부터 유입되는 반송물, 탈질에 필요한 탄소원으로 재이용될 수 있도록 변환된 유기탄소원이 혐기조(300)의 높은 MLSS와 충분히게 접촉되도록 하여 탈기의 효율성을 극대화하게 된다. 이렇게 탈기장치(310)에서 탈기가 일어나 사각탱크(312)에 저장되는 혼합액은 혼합액 균등유입분배장치(320)로 이송된 후 혐기조(300) 내부로 배출되게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 혼합액 균등유입분배장치의 측면 확대도를 나타낸 것으로, 이 혼합액 균등유입분배장치(320)는 탈기장치(310)와 연결된 하부 혼합액 이송관(321)을 통하여 혐기조(300) 내측으로 혼합액을 균등하게 분배하는 장치이다. 이와 같이 혼합액을 균등하게 분배 유도하기 위한 혼합액 균등유입분장치(320)의 혼합액 이송관(321)에는 각각의 혼합액이 혐기조(300) 하부에서부터 전체적으로 균등 분산되도록 탈기장치(310) 하부로부터 거리가 멀어짐에 따라 각기 다른 크기의 마름모 형태의 혼합액 배출공(322)이 형성되는데, 이러한 혼합액 이송관(321)은 혐기조(300) 바닥으로부터 약 20~40cm 높이의 하방향으로 설치되고, 끝부분은 상하부의 1/3만 소통되도록 하여, 전체적으로 균등한 혼합액의 이송과 분산이 이루어질 수 있도록 구성된다. 이러한 혼합액 이송관(321)은 혐기조(300)의 용량에 따라 복수개가 ㄷ자 형태로 배열되는데, 본 발명의 실시예에서 상기 혼합액 이송관(321)의 배열은 탈기장치(310)의 사각탱크(312) 하부에 1~10열로 배치된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 호환조(200)에 구비된 무산소조(400)는 원수에 포함된 질소를 제거하는 기능을 수행하게 되는데, 이 무산소조(400)는 몸체 상부에 형성되는 ㅁ 형태의 평면상에 격자형태로 형성되는 월류웨어장치(410)와, 탈질균 부착을 위해 PE 재질로 제작되는 유동상 담체(420)와, 상기 유동상 담체(420)의 이탈을 방지하기 위한 담체 이탈방지장치(430)와, 상기 담체(420)의 부착슬러지를 탈리하는 부착슬러지 탈리장치(440)와, MLSS 유지를 위해 혐기조(300)와 유통하는 슬러지 순환장치(450)와, 하부측에 V 형태의 엇갈림 미끄럼 경사판을 통하여 무산소조(300)의 슬러지를 혐기조(400)로 유입시키는 교반 수류 억제장치(460)가 구비된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무산소조에 구비된 유동상 담체의 형상을 나타낸 것으로, 이 유동상 담체(420)는 높은 MLSS로 형성된 탈질균의 개체수를 무산소조(400)에서 더욱 많이 확보하기 위해, 균이 유실되지 않으면서 탈질균 부착이 매우 뛰어나고 반영구적인 PE 재질로 이루어져 수중에 부상할 수 있도록 형성된다. 본 발명이 실시예에서 상기 유동상 담체(420)는 지름 10~50mm, 내부 공극의 크기가 2~15㎛로 형성되어, 수중에 부상하여 탈질균을 확보하게 된다. 즉, 유동상 담체(420)의 내부 공극에는 탈질균만 침투하고, 담채(420)의 전하(+)와 SS의 전하(-)를 이용하여 SS가 표면에만 부착/탈리될 수 있도록 구성된다. 이러한 유동상 담체(420)는 그 크기가 동일하게 이루어질 수도 있고, 크기가 각각 다르게 이루어져 함께 이용될 수 있다.

이러한 수중 부상형 유동상 담체(420)의 내부 및 표면에는 시간이 경과함에 따라 탈질균의 부착이 증가하여 탈질 효율을 극대화할 수 있게 되는데, 이 유동상 담채(420)에 부착되는 슬러지(폐생물막)는 부착슬러지 탈리장치(440)에 의해 제거된다. 상기 부착슬러지 탈리장치(440)에 의해 슬러지가 탈리되면, 이후 다시 탈질균 위주로의 재부착이 진행되어 95~98%의 높은 탈질효과를 볼 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 담체 이탈방지장치의 일례를 나타낸 것으로, 이 담체 이탈방지장치(430)는 유동상 담체(420)를 내측에 수용하여 이탈을 방지하기 위한 장치이다. 상기 담체 이탈방지장치(430)는 상하부가 격자형태의 망으로 이루어지는데, 상부 망에는 담체(420)를 충전 또는 점검할 수 있도록 개폐 가능한 출입 덮개 방이 형성된다. 상기 상부 망 및 하부 망은 평면상 가로, 세로 1~2m 간격으로 망 상부에서 하부 수직 방향 사방으로 분리격판을 통해 담채 방을 구획하고, 측면 끝단에 이탈망지망을 형성함으로써 담체(420)의 균일한 분포를 유도할 수 있도록 한다. 이렇게 담채 방이 구획된 담체 이탈방지장치(430) 내부에는 전체 체적 대비 50~70%로 담체(420)가 충전되며, 충전된 담체(420)는 수중 부상 특성에 따라 부착슬러지 탈리장치(440)에 의한 에어 스트리핑시 원활한 회전운동이 이루어져 폐생물막 등의 슬러지가 탈리되고 담체(420) 간 상호 위치 이동이 용이하게 이루어지게 된다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 부착슬러지 탈리장치의 구조를 나타낸 것으로, 이 부착슬러지 탈리장치(440)는 에어 스트리핑을 통하여 유동상 담채(420)에 부착된 슬러지를 탈리하는 장치이다. 본 발명의 실시예에서 상기 부착슬러지 탈리장치(440)는 처리 규모와 용량에 따라 50A~100A 스텐레스 배관에 2~4mm의 원형 천공을 20~40cm 간격으로 형성하여 상부 방향으로 공기가 분출되도록 설치되는데, 배관의 말단에 하부 방향으로 전동밸브를 설치하여 배관 내부의 주기적인 자동 세척이 이루어질 수 있도록 구성된다. 상기의 구성으로 이루어진 부착슬러지 탈리장치(440)는 유동상 담체(420)에 폐생물막이 과부착되는 경우 외부로부터 유입되는 에어에 따라 10초 이내의 짧은 시간의 에어 스트리핑을 통하여 매우 쉽게 99% 이상의 탈리 효과를 낼 수 있게 된다. 이러한 탈리 횟수는 필요에 따라 일일 1~6회 자동으로 운전 가능하며, 점도가 높은 하폐수의 경우에는 횟수를 늘려 운전하고, 점도가 낮은 하폐수의 경수에는 횟수를 줄여서 운전하며, 호환조(200) 내의 전체적인 MLSS 조절시에도 탈리 횟수를 달리하여 농도 조절을 유도할 수 있다. 이러한 부착슬러지 탈리장치(440) 배관의 최말단과 공기가 나오는 천공된 부분은 막힘이 없도록 하여 내부 이물질 제거가 용이하게 이루어지게 된다.

이러한 부착슬러지 탈리장치(440)에 의해 담채(420)의 부착된 슬러지가 제거되고, 이에 따라 담채(420) 간의 확보된 공극 사이로 잉여 MLSS가 무산소조(400) 상부의 월류웨어장치(410)를 통하여 폭기조(500)로 균등하게 이송될 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 월류웨어장치의 설치 개념도를 나타낸 것으로, 이 월류웨어장치(410)는 호환조(200)의 무산소조(400) 상부에 설치되어 부착슬러지 탈리장치(440)에 의해 슬러지가 탈리되어 확보된 담채(420) 간의 사이로 이송되는 잉여 MLSS가 폭기조(500)로 균등하게 이송되게 한다. 즉, 대용량이고 표면적이 클수록 후속 공정으로의 혼합액(고농도 MLSS 등) 이동시 편중된 흐름이 발생할 우려가 있고, 유속이 더디거나 정체하면 부분적으로 부패하는 상황이 초래할 수 있기 때문에, 본 발명에서는 이를 방지하고자 V자 홈의 연속된 월류웨어장치(410)를 무산소조(400) 상부에 설치하여, 혼합액의 이동이 균등하게 이루어질 수 있도록 하고 있다. 상기 월류웨어장치(410)에는 용량에 따라 전체 면적의 2~20등분 이상의 격자 형태로 월류웨어가 설치되는데, 무산소조(400) 최종 배출부분으로부터 가장 멀리 위치한 부분은 상대적으로 얕게 하고 최종 배출부분에 가까워질수록 깊게 설치하여 혼합액의 흐름을 원할히 이루어질 수 있도록 한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교반 수류 억제장치의 설치 개념도로서, 상기 교반 수류 억제장치(460)는 혐기조(300)에서 교반기(330)에 의한 혼합액의 강제 교반시 무산소조(400)에서 교반 수류 영향을 받지 않도록 하는 장치이다. 즉, 혐기조(300)의 교반 수류 영향을 받지 않아야 혐기조(300) 및 무산소조(400)의 MLSS 농도를 2,000~12,000mg/L 범위에서 선택적으로 조절할 수 있으므로, 본 발명에서는 무산소조(400)의 하부에 길이가 다른 슬러지 미끄럼 경사판을 상광하협 형상으로 엇갈리게 설치하여 교반기(330)에 의한 수류 영향을 억제할 수 있도록 하고 있다. 즉, 교반 수류 억제장치(460)의 하부에 형성되는 엇갈림 미끄럼 경사판 중 교반기(330)에 의한 수류의 영향을 받는 방향의 경사판은 반대쪽 경사판보다 20~40cm 더 길게 형성하여 교반 수류에 의한 영향을 받지 않도록 하였다. 또한, 두 경사판은 하부 방향으로 40~50°(바람직하게는 45°)의 기울기를 가지며, 두 경사판 사이 끝단의 거리가 10~20cm 이격되도록 하여, 무산소조(400)에서 발생하는 슬러지가 엇갈림 미끄럼 경사판을 타고 하부로 자연스럽게 흘러내릴 수 있도록 하였다.

한편, 상기 무산소조(400)에서 발생하는 슬러지가 미끄럼 경사판을 통하여 하부로 흘러내리는 과정에서 경사판에 고착되는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 경우 슬러지가 지속적으로 경사판에 쌓이게 되어 무산소조(400)가 정상적으로 운영되지 못하여 MLSS 유지가 어려운 상황이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 슬러지 고착 현상을 방지하기 위해 혐기조(300)의 혼합액을 무산소조(400)의 경사판으로 유입시켜 경사판에 쌓이는 슬러지를 하부로 흘러내리게 하여 무산소조(400)의 슬러지를 혐기조(300)로 되돌리는 슬러지 순환장치(450)가 구비된다. 도 11은 이러한 슬러지 순환장치(450)의 설치 개념도를 나타낸 것이다.

도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 슬러지 순환장치(450)는 혐기조(300)로부터 무산소조(400)를 관통하여 40~50°(바람직하게는 45°) 하방향으로 설치되는 여러 개의 유도 이송관으로 이루어지는데, 이 유도 이송관은 지름이 100A~500A 크기를 가지며, 상부 끝이 혐기조(300)로 내측으로 돌출되고 하부 끝은 무산소조(400) 내부로 돌출되도록 설치된다. 상기 유도 이송관은 전체적으로 상협하광의 형태로 이루어지고, 하부 끝이 혼합액이 유입되는 상부 끝보다 지름이 약 2배 가량 큰 갓 모양을 이루도록 하여, 혐기조(300)의 혼합액을 무산소조(400)의 경사판에 안정적으로 유입시켜 수류를 안정시키고 슬러지 침강을 유도하여 혐기조(300)의 MLSS를 높게 유지시킬 수 있도록 하였다.

이와 같이, 본 발명에서는 탈인 기능을 수행하는 혐기조와 탈질 기능을 수행하는 무산소조를 하나의 고도처리 생물 호환조로 구성하여 상호 호환 작용이 쉽게 일어날 수 있도록 하여, 하폐수에 포함된 질소 및 인을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

또한, 폐슬러지 및 탈리액을 수집하여 교반 및 혼합하고 이를 가온시켜 유기산을 생성하고, 이를 통하여 혼합액을 유기탄소원으로 변환하여 호환조(200)에 공급함으로써 재활용된 변환수를 탄소원으로 이용할 수 있게 되어, 슬러지 발생량을 저감하고, 질소 및 인의 처리 효율을 상승시키며, 최적의 C/N비를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 제시된 각 구성들의 재질이나 크기, 시간 등의 수치는 고도처리시설의 크기 및 용량에 따라 적절하게 변경될 수 있는 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

100 : 유량조정조 200 : 호환조
300 : 혐기조 310 : 탈기장치
311 : 수류지체부 312 : 사각탱크
320 : 혼합액 균등유입분배장치 321 : 혼합액 이송관
322 : 혼합액 이송관 330 : 교반기
400 : 무산소조 410 : 월류웨어장치
420 : 유동상 담체 430 : 담체 이탈방지장치
440 : 부착슬러지 탈리장치 450 : 슬러지 순환장치
460 : 교반 수류 억제장치
500 : 폭기조 550 : 침전조
600 : 슬러지 저류조 650 : 혼화조
700 : 변환조 750 : 투입조
800 : 가온소화조 850 : 슬러지 농축조
900 : 탈수조 950 : 방류조

Claims

하폐수 원수의 유입 유량을 조절하는 유량조정조(100)와, 상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소와 인을 유기탄소원을 이용하여 제거하는 고도처리 생물 호환조(200)와, 상기 고도처리 생물 호환조(200)로부터 유입되는 혼합액에 산소를 공급하여 미생물 산화균을 증식시켜 유기물을 침전, 응집시키는 폭기조(500)와, 상기 폭기조(500)로부터 유입되는 혼합액에 포함된 이물질을 침전시키는 침전조(550)와, 상기 침전조(550)에 침전된 슬러지를 이송받아 저류하는 슬러지 저류조(600)와, 상기 슬러지 저류조(600)로부터 슬러지 및 여액을 유입받고 외부로부터 탈리액을 유입받아 혼합하는 혼화조(650)와, 상기 혼화조(650)로부터 유입되는 혼합액을 일정기간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하여 저장하는 변환조(700)와, 상기 변환조(700)로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액의 혼합액을 가온시켜 유기산의 생성을 촉진하고 생성된 유기산을 변환조(700)에 공급하는 가온소화조(800)와, 상기 변환조(700)를 통하여 변환된 유기탄소원을 고도처리 생물 호환조(200)로 공급하는 투입조(750)와, 상기 슬러지 저류조(600) 또는 변환조(700)로부터 슬러지를 이송받아 농축 처리하여 배출하는 슬러지 농축조(850)를 포함하는 하폐수 고도처리시설로서,
상기 고도처리 생물 호환조(200)는 상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소를 제거하는 무산소조(400)와 원수에 포함된 인을 제거하는 혐기조(300)의 상호 호환 작용을 통하여 원수에 포함된 질소 및 인을 제거하며,
상기 무산소조(400)에는 무산소조(400)의 상부에 설치되어 혼합물의 폭기조(500) 이동시 균등한 흐름을 발생시키는 월류웨어장치(410)와, 탈질균 부착을 위한 PE 재질의 수중 부상형 유동상 담체(420)와, 상기 유동상 담체(420)를 보관하여 외부 이탈을 방지하는 담체 이탈방지장치(430)와, 상기 유동상 담체(420)에 부착되는 슬러지를 탈리하는 부착슬러지 탈리장치(440)와, 하부측에 V 형태의 엇갈림 경사판이 형성되어 혐기조(300)의 교반기(330)에 의한 수류 영향을 억제하며, 무산소조(400)에서 발생하는 슬러지를 혐기조(300)로 유입시키는 교반 수류 억제장치(460)가 구비되되,
상기 월류웨어장치(410)는 상기 무산소조(400)의 용량에 따라 전체 면적을 2~20 등분 이상 나눈 격자 형태의 월류웨어로 이루어지고, 상기 월류웨어는 V자 홈이 연속된 형태로 이루어지며, 무산소조(400)의 최종 배출 부분으로부터 거리가 멀수록 얇고 가까울수록 깊게 형성되어 혼합액의 균등한 흐름이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 혼화조(650)는 음폐수 수거 및 처리를 통하여 전처리되어 유입되는 음폐수 소화액인 탈리액과 슬러지 저류조(600)로부터 유입되는 슬러지 및 여액을 필요 유기탄소원 농도에 따라 20:1 ~ 8:2 의 범위 내에서 교반하여 혼합하는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 가온소화조(800)는 변환조(700)로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액 혼합액을 가온장치를 통하여 35~55℃ 범위 내에서 일정 기간 선택적으로 가온 및 유지시켜 유기산의 생성을 촉진하는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 변환조(700)는 가온소화조(800)에 의해 생성되어 유입되는 유기산을 5~7일간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 혐기조(300)에는
상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수와 폭기조(500) 또는 침전조(550)로부터 반송되는 반송물 및 투입조(750)로부터 유입되는 유기탄소원 혼합액에 포함된 공기를 탈기하는 탈기장치(310)와,
상기 탈기장치(310)를 통하여 탈기되어 유입되는 혼합액을 균등하게 분산하여 혐기조(300) 내측으로 배출하는 혼합액 균등유입분배장치(320)와,
상기 혼합액 균등유입분배장치(320)를 통하여 배출되는 혼합액을 혼화하고 강제 교반하는 교반기(330)가 구비된 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 6항에 있어서,
상기 탈기장치(310)에는
하향 40~50° 경사를 갖는 복수의 엇갈림 경사판을 통하여 유입되는 원수와 반송물 및 유기탄소원 혼합액의 흐름을 지연시켜 탈기가 일어날 수 있도록 하는 수류지체부(311)와,
상기 수류지체부(311)의 엇갈림 경사판을 지지하여, 상기 엇갈림 경사판을 통한 혼합액 수류 지연에 따른 탈기 가능 체류시간을 확보할 수 있도록 하는 사각탱크(312)가 구비된 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 6항에 있어서,
상기 혼합액 균등유입분배장치(320)에는
상기 탈기장치(310)에 의해 탈기된 혼합액을 유입받아 혐기조(300) 내부로 배출하는 혼합액 이송관(321)이 혐기조(300) 바닥 상부에 설치되되,
상기 혼합액 이송관(321)에는 혼합액이 혐기조(300) 하부에서부터 전체적으로 균등 분산될 수 있도록 탈기장치(310)와의 거리가 따라 크기가 다른 복수의 혼합액 이송공(322)이 형성되고, 탈기장치(310)와 가장 먼 끝 부분은 일부가 소통되어 혼합액이 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 8항에 있어서,
상기 혼합액 이송관(321)은
상기 혐기조(300)의 용량에 따라 혐기조(300) 바닥 상부에 ㄷ자 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
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제 1항에 있어서,
상기 유동상 담체(420)는 지름 10~50mm로 형성되고, 내부 공극이 2~15㎛로 형성되어, 내부 공극에 탈질균이 침투할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 담체 이탈방지장치(430)는
상하부가 격자 형태의 망으로 이루어지고 측면이 분리격판을 통해 구획되어 복수의 담채 방을 형성하며, 상부에는 담채 방에 유동상 담채(420)를 담을 수 있는 개폐 가능한 덮개 방이 형성된 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 부착슬러지 탈리장치(440)는
소정 간격으로 복수의 원형 천공이 형성된 스텐레스 배관으로 이루어져, 상부 방향으로 공기가 분출되도록 설치되어 에어 스트리핑을 통하여 상부에 위치하는 유동상 담체(420)의 표면에 부착된 슬러지를 제거하는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 14항에 있어서,
상기 스텐레스 배관의 일단에는 전동밸브가 설치되어, 주기적으로 배관 내부를 세정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 1항에 있어서,
상기 교반 수류 억제장치(460)의 엇갈림 미끄럼 경사판은 하향 40~50°의 기울기를 가지며, 경사판 사이 하부 끝단이 이격되어 무산소조(400)에서 발생하는 슬러지가 하부로 흘러내릴 수 있도록 구성되되,
상기 엇갈림 미끄럼 경사판 중 교반기(330)에 의한 수류의 영향을 받는 방향의 경사판은 반대쪽 경사판보다 더 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
하폐수 원수의 유입 유량을 조절하는 유량조정조(100)와, 상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소와 인을 유기탄소원을 이용하여 제거하는 고도처리 생물 호환조(200)와, 상기 고도처리 생물 호환조(200)로부터 유입되는 혼합액에 산소를 공급하여 미생물 산화균을 증식시켜 유기물을 침전, 응집시키는 폭기조(500)와, 상기 폭기조(500)로부터 유입되는 혼합액에 포함된 이물질을 침전시키는 침전조(550)와, 상기 침전조(550)에 침전된 슬러지를 이송받아 저류하는 슬러지 저류조(600)와, 상기 슬러지 저류조(600)로부터 슬러지 및 여액을 유입받고 외부로부터 탈리액을 유입받아 혼합하는 혼화조(650)와, 상기 혼화조(650)로부터 유입되는 혼합액을 일정기간 체류시켜 유기탄소원으로 변환하여 저장하는 변환조(700)와, 상기 변환조(700)로부터 유입되는 슬러지 및 여액과 탈리액의 혼합액을 가온시켜 유기산의 생성을 촉진하고 생성된 유기산을 변환조(700)에 공급하는 가온소화조(800)와, 상기 변환조(700)를 통하여 변환된 유기탄소원을 고도처리 생물 호환조(200)로 공급하는 투입조(750)와, 상기 슬러지 저류조(600) 또는 변환조(700)로부터 슬러지를 이송받아 농축 처리하여 배출하는 슬러지 농축조(850)를 포함하는 하폐수 고도처리시설로서,
상기 고도처리 생물 호환조(200)는 상기 유량조정조(100)로부터 유입되는 원수에 포함된 질소를 제거하는 무산소조(400)와 원수에 포함된 인을 제거하는 혐기조(300)의 상호 호환 작용을 통하여 원수에 포함된 질소 및 인을 제거하며,
상기 무산소조(400)에는 무산소조(400)의 상부에 설치되어 혼합물의 폭기조(500) 이동시 균등한 흐름을 발생시키는 월류웨어장치(410)와, 탈질균 부착을 위한 PE 재질의 수중 부상형 유동상 담체(420)와, 상기 유동상 담체(420)를 보관하여 외부 이탈을 방지하는 담체 이탈방지장치(430)와, 상기 유동상 담체(420)에 부착되는 슬러지를 탈리하는 부착슬러지 탈리장치(440)와, 하부측에 V 형태의 엇갈림 경사판이 형성되어 혐기조(300)의 교반기(330)에 의한 수류 영향을 억제하며, 무산소조(400)에서 발생하는 슬러지를 혐기조(300)로 유입시키는 교반 수류 억제장치(460)가 구비되되,
상기 무산소조(400)의 측면에는 혐기조(300)로부터 무산소조(400)를 관통하여 40~50° 하방향으로 설치되는 슬러지 순환장치(450)가 구비되어, 상기 혐기조(300)의 혼합액을 무산소조(400)의 엇갈림 미끄럼 경사판으로 유입시켜 경사판에 적재되는 슬러지가 하부로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.
제 17항에 있어서,
상기 슬러지 순환장치(450)는
상부 끝이 혐기조(300) 내측으로 돌출되고 하부 끝이 무산소조(400) 내측으로 돌출된 유도 이송관을 포함하되,
상기 유도 이송관의 하부는 갓 형상으로 이루어져 상부에 비해 넓게 형성되어 혐기조(300)의 혼합액을 무산소조(400)의 경사판에 안정적으로 유입시키도록 한 것을 특징으로 하는 하폐수 고도처리시설.