KR102012648B1 - 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 - Google Patents

고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리후 발생된 혐기성 처리수에 포함되어 있는 유기물 및 질소를 제거할 수 있는 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 및 질산화조(4)가 순차적으로 배열 구성되고, 상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)를 완전 혼합시킬 수 있는 수중교반기(10)와, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)의 고형물 퇴적방지 및 산소전달률을 최대화 할 수 있는 공기공급용 산기통(13)과, 처리수로부터 고형물 및 미생물을 효율적으로 분리시킬 수 있는 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱경사판(17)과, 생산된 고농도 및 저농도액비를 일정비율로 혼합할 수 있도록한 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 포함하며, 상기 수중교반기(10)가 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)의 일측면에 배치되어 유기물과 미생물이 완전혼합될 수 있도록 설치되어 있고, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에는 부유성고형물의 퇴적방지 및 미생물에 대한 산소전달률을 최대화하기 위하여 공기공급용 산기통(13)이 일정 간격으로 설치되어 있으며, 처리수 중의 고형물 및 미생물을 효과적으로 분리시킬 수 있도록 막분리조(5) 및 침전분리조(6)에 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱 경사판(17)이 설치되는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 방법을 제공한다.

Description

고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법{Method and Apparatus of liquid fertilizer from high Anaerobict-treated Wastewater}
본 발명은 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리 후 발생된 혐기성처리수를 대상으로 유기물 및 질소를 효율적으로 제거하여 양질의 작물별 특성에 적합한 액비를 생산하며, 액비생산 과정에서 호기성 처리조인 유기물분해조 및 질산화조에 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통을 설치하여 유기물분해조 및 질산화조 하부에 고형물이 퇴적될 수 없도록 하였으며, 이 과정에서 발생된 와류 및 미세기포에 의해 유기물분해조 및 질산화조 내부가 완전혼합과 동시에 호기성 미생물에 대한 산소전달률을 최대화 할 수 있도록 한 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법에 관한 것이다.
일반 가정, 농축산업, 산업현장 등에서 발생하는 각종 하수, 오수 및 분뇨와 같은 폐수는 많은 양의 유기물을 함유하고 있다. 따라서, 유기물이 포함된 폐수를 생물학적 및 화학적 산소요구량, 부유물질함량 등이 환경기준치에 도달하지 않은 상태에서 배출하게 되면 토양이나 수질이 오염된다.
이에 따라 폐수 내의 유기물을 생물학적, 물리적, 화학적 처리를 통해 정화된 상태로 하천 등으로 방류함으로써 환경오염을 줄일 수 있다.
그러나, 폐수 내 유기물을 물리적인 방법에 의해 처리시 그 처리효과가 미비하며, 화학적 처리는 수질오염과 더불어 처리비용이 많이 소요되므로, 최근에는 미생물을 이용하는 생물학적 방법이 주로 사용되고 있다.
이러한 생물학적 방법 중 하나인 혐기성 소화 공정은 혐기 상태에서 미생물을 이용하여 폐수를 처리하는 공정으로서, 혐기성 미생물이 유기물을 섭취하여 분해하고 무기화합물과 소화 가스(바이오 가스)를 방출함으로써 폐수를 처리한다.
혐기성 소화 공정은 유기성 폐기물 처리하는 동시에 메탄 등 바이오 가스를 회수할 수 있어 폐수를 효율적으로 처리하는 생물학적 처리방법으로 널리 이용되고 있는데, 기본적으로 혐기성 소화 처리는 크게 전처리공정, 혐기성 소화공정, 가스포집 및 정제공정, 고형물 자원화 공정으로 구분된다.
이러한 혐기성 소화 공정을 통해 폐수를 정화하는 동시에 이를 통해 생산되는 부산물인 고형물을 좀 더 부가가치가 높은 물질을 생산할 필요성이 대두되고 있다.
최근들어 유가상승 및 지구온난화 문제가 범 지구적인 문제로 대두됨에 따라 신재생에너지에 대한 관심도가 점차 높아지고 있으며, 이에 따라 가축분뇨, 음폐수 등과 같이 고농도 유기폐수의 경우 혐기성 처리과정을 통하여 바이오가스 및 전기를 생산하며, 혐기성 처리수는 호기성 액비화 과정을 이용하여 양질의 액비를 생산하여 경종농가의 농토에 살포함으로써 토양개량 및 영양물질 공급에 큰 도움을 주고 있다.
축산농가에서 배출되는 축산 분뇨는 일반적으로 가축의 대사작용 중 발생하는 고체액체성 물질로 BOD 2만ppm ~ 3만ppm 정도의 고농도 유기물질이다. 이러한 축산 분뇨는 관리 및 활용의 정도에 따라 자연 및 인간에 득과 실이될 수 있는 물질로써, 축산분뇨는 오수분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률에 의해 축산폐수로 규정하고 있다.
축산 폐수는 고농도의 유기물로 이루어져 있어 별도의 처리과정을 거치지 않고 방류하게 되면 하천과 호수를 오염시키게 된다. 특히 질소와 인이 다량 함유되어 수계에 부영양화를 초래하여 음용수뿐만 아니라 농업용수 등 하천수의 이용을 불가능하게 만든다.
국내 고농도 유기성 폐기물의 총 발생량은 연간 약 8,000만톤으로서, 그중 하수슬러지가 2400만톤, 음식폐기물이 430만톤, 축산분뇨가 5100만톤을 차지하고 있는 실정이며, 2005년 기준으로 국내 연간 폐기물의 해양투기량은 992만㎥으로서, 그 중에 축산폐수는 274만 5천㎥을 차지하는 실정이며, 해양투기로 인한 처리 비용도 증가하는 실정이다.
현재 축산폐수를 비롯한 각종 폐기물에 대해 한국에서 가장 많이 사용되는 폐기물 처리방법은 해양투기이나, 앞으로는 유기성 폐기물의 해양투기는 불가능할 것으로 전망되므로 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로서 해양투기 없이 축산폐수를 육상에서 처리할 수 있는 기술의 개발이 시급하다.
축산분뇨를 처리함에 있어서 수거된 분뇨의 성상, 지역적 특성 및 경제적 조건 등에 의해 그 처리방법은 실로 다양하다.
축산분뇨는 그 처리에 있어, 혐기성 소화법, 호기성 소화법, 이단활성슬러지법, 습식산화법 등에 의해 처리되며, 이외에도 처리용량, 지역적 특성에 의해 변형된 처리방식이 있으나 극소수에 지나지 않으며 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
먼저, 혐기성 소화법은 혐기성 미생물의 자기고정화 특성으로 형성된 입상슬러지를 이용하여 고농도 유기성 폐수를 효율적으로 처리하는 공법이다. 즉, 고농도 유기성 폐수에 산소가 존재할 수 없도록 외부와 차단함으로써 분뇨의 유기물(BOD 등)이 물, 탄산가스, 메탄가스로 분해되어 정화되도록 하는 방법이다. 분자구조가 복잡한 탄수화물, 단백질 및 지방이 가수분해과정을 거쳐서 액화되고, 액화된 저분자 물질은 산 생성 미생물에 의해 초산, 피로피온산 등의 유기산으로 분해된다. 이 유기산은 다시 메탄생성 미생물에 의해 최종적으로 물, 탄산가스 및 메탄가스로 전환된다.
혐기성 소화법을 이용하여 축산분뇨를 처리하면 퇴비와 액비 그리고 메탄가스가 생성되는데, 그중 약 7%만이 퇴비로서 포장 및 판매되고, 약 70%는 액비가 된다. 혐기성 소화법을 통해 만들어진 액비를 처리함에 있어서는, 현재 저장조에 담아 연 1회 계약 경종 농가에 무상으로 뿌려주고, 나머지는 해양투기 하고 있는 실정이다.
그리고, 미숙 액비의 시용(施用)시 악취로 인한 민원발생 문제가 있는데, 혐기성 액비화의 경우에는 논작물 위주 경지가 민가와 근접한 국내 여건상 작물의 피해 및 악취에 의한 민원발생 소지가 높은 실정이다.
이처럼, 가축분뇨 및 음폐수의 혐기성 처리시 바이오가스 및 전기생산을 최대화하기 위하여 가축분뇨 및 음폐수에 포함된 고농도의 고형물을 사전 제거없이 혐기성소화조에 투입시킴에 따라 혐기성처리수에는 고형물이 고농도로 함유되어 있어 혐기성 처리수의 액비생산 과정인 호기성 처리시 호기성처리조 하부에 다량의 고형물이 퇴적될뿐 아니라 호기성미생물에 대한 산소전달의 어려움 등 많은 문제점이 야기되고 있다.
즉, 일반적인 액비 생산공정인 호기조에는 호기성미생물의 활성화를 위하여 호기조 하부에 공기공급용 산기관을 설치 후 블로워를 이용 공기를 공급한다.
이때, 호기조의 부유성고형물의 농도는 3,000㎎/l~4,000㎎/l정도가 되며, 미생물농도를 최대화하기 위하여 부유성고형물 농도를 높게 유지하는 경우에도 일반적으로 부유성고형물의 농도가 6,000㎎/l를 넘지는 않는다.
이러한 이유로는 부유성고형물의 농도가 6,000㎎/l이상으로 유지될 경우 호기성미생물에 대한 용존산소 공급이 원활하지 않으며, 또한 호기조 하부에 난분해성 고형물이 퇴적되는 문제점이 발생하는 것이다.
특히, 생산된 액비살포시 농작물의 특성에 따라 고농도의 영양물질을 함유한 액비가 요구되고 있는 경우도 있으며, 반대로 저농도의 영양물질을 함유한 액비가 요구되는 경우도 있으나, 현재의 액비생산 시설에서는 일률적으로 고농도의 영양물질을 함유한 액비를 생산하거나 저농도의 영양물질을 함유한 액비를 생산함으로써 이러한 작물특성에 적합한 액비를 생산하지 못하고 있는 실정이다.
가축분뇨나 음폐수의 경우 다른 영양물질에 비해 상대적으로 질소농도가 높아 액비 생산과정에서 고농도의 질소를 효과적으로 제거해야 되며, 너무 많은 양의 질소가 제거될 경우에는 액비로서의 효능이 저하될뿐 아니라 액비기준에 부합되지 않는 액비가 생산될 수 있다.
한편, 대한민국 등록특허공보 제1316089호(2013.10.13. 공고), 공개특허공보 제2014-0007785호(2014.1.20. 공개), 등록특허공보 제1616301호(2016.4.28. 공고), 공개특허공보 제2017-0105950호(2017.9.20. 공개) 등에는 액비 제조장치 및 제조방법과 관련된 기술이 개시되어 있고, 이외에도 다수의 선행문헌들이 개시되어 있다.
대한민국 등록특허공보 제1316089호(2013.10.13. 공고, 명칭:호기성 발효를 이용한 액비의 제조방법 및 액비를 이용한 작물 재배방법) 대한민국 공개특허공보 제2014-0007785호(2014.1.20. 공개, 명칭:액비를 포함하는 유기성 폐수로부터 암모니아성 질소를 제거하는 방법) 대한민국 등록특허공보 제1616301호(2016.4.28. 공고, 명칭:막 증발법을 이용한 고농도 액비 제조 시스템 및 제조 방법) 대한민국 공개특허공보 제2017-0105950호(2017.9.20. 공개, 명칭:내부공기 순환 및 간헐포기를 통한 고온소화 액비 제조 장치 및 그 제조 방법)
이에 본 발명은 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리 후 발생된 혐기성처리수를 대상으로 유기물 및 질소를 효율적으로 제거하여 양질의 작물별 특성에 적합한 액비를 생산하는 방법 및 장치를 개발하고자 연구 개발된 것이다.
즉, 본 발명의 목적은 호기성처리조인 유기물분해조 및 질산화조에 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통을 설치하여 유기물분해조 및 질산화조 하부에 고형물이 퇴적될 수 없도록 하였으며, 이 과정에서 발생된 와류 및 미세기포에 의해 유기물분해조 및 질산화조 내부가 완전혼합과 동시에 호기성 미생물에 대한 산소전달률을 최대화 할 수 있도록 한 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전체공정을 구성하면서 유기물 분해를 최대화시킬 수 있는 유기물분해조, 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 효율적으로 탈질화시킬 수 있는 전탈질조 및 후탈질조로 구성하여 전체 질소를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 작물 중 벼의 경우 고농도의 질소를 시비할 경우 잎이 너무 왕성하게 성장하여 결국에는 벼가 쓰러지는 현상이 발생할 수 있으므로 막분리조에 멤브레인분리막을 설치하여 고형물 및 질소농도를 최소화할 수 있도록 한 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
특히, 본 발명에서는 액비 생산과정에서 생산된 고농도 및 저농도 액비는 고농도 액비저장조 및 저농도 액비저장조에 저장되며, 작물별 시비특성을 고려하여 고농도 및 저농도 액비를 일정비율로 혼합하여 중농도 혼합액비저장조에 저장할 수 있도록 한 고농도 혐기성처리수의 효율적인 액비 생산방법 및 그 장치를 제공하는 데 또 다른 목적을 두고 있다.
이처럼, 본 발명에서는 상기한 최적의 공정구성 및 시설운영을 통하여 각 반응조의 하부에 고형물의 퇴적없이 양질의 ?춤형 액비를 생산할 수 있는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리후 발생된 혐기성 처리수에 포함되어 있는 유기물 및 질소를 제거할 수 있는 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 및 질산화조(4)가 순차적으로 배열 구성되고, 상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)를 완전 혼합시킬 수 있는 수중교반기(10)와, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)의 고형물 퇴적방지 및 산소전달률을 최대화 할 수 있는 공기공급용 산기통(13)과, 처리수로부터 고형물 및 미생물을 효율적으로 분리시킬 수 있는 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱경사판(17)과, 생산된 고농도 및 저농도액비를 일정비율로 혼합할 수 있도록한 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 포함하며, 상기 수중교반기(10)가 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)의 일측면에 배치되어 유기물과 미생물이 완전혼합될 수 있도록 설치되어 있고, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에는 부유성고형물의 퇴적방지 및 미생물에 대한 산소전달률을 최대화하기 위하여 공기공급용 산기통(13)이 일정 간격으로 설치되어 있으며, 처리수 중의 고형물 및 미생물을 효과적으로 분리시킬 수 있도록 막분리조(5) 및 침전분리조(6)에 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱 경사판(17)이 설치되는 것을 특징으로 하는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에는 공기공급 블로워(11)로부터 공급된 공기의 와류형성 및 미세기포 생산이 가능하도록 와류판(136) 및 에어볼(134,135)이 배치된 공기공급 산기통(13)이 설치되며, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4) 하부에 부유성고형물의 퇴적방지를 위하여 공기공급용 산기통(13)을 내벽과의 간격을 1m 정도로 하고 산기통(13)과의 거리는 1.8∼2.0m의 일정간격을 유지하도록 설치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 막분리조(5) 및 침전분리조(6)에는 처리수중에 포함된 고형물 및 미생물을 효과적으로 분리할 수 있도록 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱 경사판(17)이 설치되고, 멤브레인분리막(14)은 막분리조(5) 측벽 인근지역에 설치하며, 플라스틱 경사판(17)은 최종 처리수로부터 고형물 및 미생물의 효율적 분리를 위하여 침전분리조(6) 상부에 설치하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법에 따르면, 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 질산화조(4)를 거치면서 유기물 및 질소를 제거할 수 있는 유기물 및 질소 제거공정과, 유기물 및 질서 제거공정을 거쳐 유기물 및 질소가 제거된 처리수가 막분리조(5), 침전분리조(6)를 거쳐 저농도 액비와 고농도 액비로 분리되는 처리수 분리공정과, 상기 처리수 분리공정을 거쳐 생산된 고농도 및 저농도 액비를 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 통해서 일정비율로 혼합할 수 있어 중농도 액비를 저장 공급할 수 있도록 하는 액비저장공정을 포함하고, 상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)에 설치된 수중교반기(10)를 통해서 혐기성처리수를 완전 혼합시킬 수 있고, 상기 유기물분해조(2) 및 질산화조(4) 내에 설치된 공기공급용 산기통(13)을 통해서 고형물 침적방지 및 산소전달률을 최대화 할 수 있으며, 상기 막분리조(5) 및 침전분리조(6) 내에 설치된 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱경사판(17)을 통해서 처리수로부터 고형물 및 미생물을 효율적으로 분리하여 고농도 및 저농도의 액비를 생산할 수 있고, 고농도 액비저장조(7)와 저농도 액비저장조(8) 사이에 중농도 액비저장조(9)를 구비하여 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 통해서 생산된 고농도 및 저농도액비를 일정비율로 혼합하여 중농도 액비를 생산할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
여기서, 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법에 따르면, 상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)에 설치된 수중교반기(10)의 교반속도를 조절하여 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)의 용존산소 농도를 0.1∼0.2 정도를 유지하여 탈질효율을 최대화 시키며, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에 설치된 공기공급용 산기통(13)에 공기공급량을 조절하여 유기물분해조(2)의 용존산소 농도를 1.0∼1.5 정도로 유지하고, 질산화조(4)의 용존산소 농도를 1.7∼2.3 정도로 유지시키는 것이 바람직하다.
그리고, 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법에 따르면, 상기 막분리조(5) 및 침전분리조(6)에 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱 경사판(17)을 설치하여 멤브레인분리막(14)이 설치된 막분리조(5)에서는 저농도액비를 생산하고, 플라스틱 경사판(17)이 설치된 침전분리조(6)에서는 고농도액비를 생산하며, 전체 반응조의 다량의 미생물 확보, 탈질효율 최대화 및 반응조 하부의 난분해성 고형물 퇴적방지를 위한 침전분리조(6) 하부바닥에 침전된 난분해성 고형물의 배출 및 난분해성 고형물 상부에 침전된 미생물 및 경비 중의 부유성 고형물의 내부반송을 통하여 유기물 및 질소를 효율적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 호기성처리조인 유기물분해조 및 질산화조에 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통을 설치하여 유기물분해조 및 질산화조 하부에 고형물이 퇴적될 수 없도록 하였으며, 이 과정에서 발생된 와류 및 미세기포에 의해 유기물분해조 및 질산화조 내부가 완전혼합과 동시에 호기성 미생물에 대한 산소전달률을 최대화 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전체공정을 구성하면서 유기물 분해를 최대화시킬 수 있는 유기물분해조, 유기성 질소 및 암모니아성 질소를 효율적으로 탈질화시킬 수 있는 전탈질조 및 후탈질조로 구성함으로써, 전체 질소를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 막분리조에 멤브레인분리막을 설치하여 고형물 및 질소농도를 최소화할 수 있도록 함으로써, 작물 중 벼의 경우 고농도의 질소를 시비할 때 잎이 너무 왕성하게 성장하여 결국에는 벼가 쓰러지는 현상이 발생할 수 있는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 액비 생산과정에서 생산된 고농도 및 저농도 액비는 고농도 액비저장조 및 저농도 액비저장조에 저장되며, 작물별 시비특성을 고려하여 고농도 및 저농도 액비를 일정비율로 혼합하여 중농도 혼합액비저장조에 저장하여 선택적으로 액비를 사용할 수 있는 효과가 있다.
이처럼, 본 발명에서는 이러한 최적의 공정구성 및 시설운영을 통하여 각 반응조의 하부에 고형물의 퇴적없이 양질의 ?춤형 액비를 생산할 수 있는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 방법 및 장치를 제할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 장치의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 산소를 공기하기 위한 산기통(즉, 수중폭기 장치)의 외형도.
도 4는 본 발명에 따른 도 3에 도시된 산기통의 내부 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 도 3에 도시된 산기통의 평면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
이때, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되거나 생략될 수 있으며, 도면에 병기된 도면부호에 따라 부여되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
본 발명은 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리후 발생된 혐기성처리수를 대상으로 유기물 및 질소를 효율적으로 제거하여 양질의 작물별 특성에 적합한 액비를 생산하고, 액비생산 과정에서 호기성 처리조인 유기물분해조 및 질산화조에 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통을 설치하여 유기물분해조 및 질산화조 하부에 고형물이 퇴적될 수 없도록 하였으며, 이 과정에서 발생된 와류 및 미세기포에 의해 유기물분해조 및 질산화조 내부가 완전혼합과 동시에 호기성 미생물에 대한 산소전달률을 최대화할 수 있도록 하는 데 그 특징을 갖는다.
이를 위해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 장치는, 크게 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3), 질산화조(4), 막분리조(5), 침전분리조(6), 고농도 액비저장조(7), 저농도 액비저장조(8), 중농도 액비저장조(9)를 포함하는 구성을 갖는다.
여기서, 상기 전탈질조(1)는 질산화물질을 탈질미생물에 의해 탈질tlz키고, 탈질과정에서 발생된 질소가스로 방출시키는 역할을 수행하게 된다.
즉, 상기 전탈질조(1)는 가축분뇨 및 음폐수와 같이 유기물 및 고형물이 고농도로 함유된 유기폐수를 에너지 생산공정인 혐기성 처리공정을 이용하여 1차 처리후 발생된 혐기성 처리수에 포함되어 있는 질소를 1차적으로 제거하는 역할을 수행하는 것이다.
이때, 상기 전탈질조(1)에는 수중교반기(10)가 설치되어 전탈질조(1)로 유입된 혐기성처리수와 내부반송수가 완전 혼합되도록 되어 있다.
그리고, 상기 전탈질조(1)에서는 질산화조(4)로부터 내부 반송된 질산화물이 효율적으로 질소로 탈질화될 수 있도록 용존산소 농도를 0.1∼0.2 정도로 유지되도록 설계되어 있다.
상기 전탈질조(1)에서 1차적으로 탈질화된 처리수는 유기물분해조(2)로 이송되게 된다.
상기 유기물분해조(2)는 호기적 조건하에서 유기물 분해 미생물에 의해 유기물의 70% 정도를 분해하는 역할을 수행하게 된다.
이를 위해 유기물분해조(2)에는 호기성미생물에 적합한 용존산소 공급 및 완전한 혼합을 위하여 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통(13)이 설치됨으로써, 용존산소 농도를 유기물분해 미생물에 적합한 1.0∼1.5 정도를 유지할 수 있도록 설계되어 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유기물분해조(2) 하부에 설치되는 공기공급용 산기통(13)은 내부지름이 12.4㎝, 총 높이는 39㎝ 이고, 산기통(13) 하부로부터 17㎝ 높이까지는 공기공급용 블로워(11)로부터 공급되는 외부 공기의 와류를 형성시키는 와류판(136)이 설치되어 있으며, 하부 17㎝부터 39㎝ 까지는 와류가 형성된 외부공기를 무수히 많은 입자로 분산시킬 수 있는 서로 크기가 다른 에어볼(134,135)이 좌우 대칭으로 설치되어 있다.
즉, 상기 산기통(13)은 공기공급 파이프(도시안됨)에 설치됨과 아울러 상측에 와류함(130)이 결합된 받침대(133)와, 상기 와류함(130)의 상측에 설치된 복수개의 연결부재(131)와, 상기 연결부재(131)의 내측에 형성된 다수의 에어볼(134,135)을 포함하는 구성을 갖고 있다.
상기 와류함(130)의 하면에는 원형 플랜지와 같은 원형 와류함밑판(132)이 일체로 형성되며, 상기 원형 와류함밑판(132)의 상면에는 와류함(130)과 연결부재(131)들이 적층되고, 상기 연결부재(131)와 원형 와류함 밑판(132)를 관통하여 볼트(137)가 와류함(130) 저면에서 너트 결합됨으로써 와류함(130) 및 연결부재(131)들이 일체로 결합되며, 상기 연결부재(131)는 중앙에 원형구멍이 형성된 각이 진 형태로서 원형구멍의 원주면을 따라 다수의 에어볼(134,135)가 형성되어 있는 것이다.
따라서, 공기공급용 블로워(11)로부터 공급되는 외부공기는 유기물분해조(2) 하부에 설치된 산기통(13) 하부로 공급되며, 이 과정에서 설치된 산기통(13)을 중심으로 1m 반경내에 있는 부유성고형물은 산기통(13) 내부로 순식간에 흡입된 후 산기통(13) 내부 하단부의 와류판(136)에 의해 소용돌이 형태의 와류가 형성되며, 산기통(13) 상부를 거치면서 산기통(13) 상부에 돌출된 에어볼(134,135)에 의해 블로워(11)로부터 공급된 외부공기는 무수히 많은 미세입자로 분산되어 유기물분해조(2) 상부로 이송하게 됨으로써, 유기물분해조(2) 하부에 고형물의 퇴적이 없으며, 호기성미생물에 대한 용존산소 공급이 원활히 진행되어 10,000㎎/l 이상의 고농도의 부유성고형물의 존재하에서도 최적의 용존산소 농도를 유지시킬 수 있는 것이다.
상기 공기공급용 산기통(13)의 설치시 유기물분해조(2) 하부의 고형물 퇴적 방지 및 호기성미생물에 대한 충분한 양의 용종산소 공급을 위하여 산기통(13)과 유기물분해조(2) 내벽과의 거리는 1m 정도로 하고, 산기통(13)간의 거리는 1.8∼2m 정도로 유지되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 유기물분해조(2)에서의 원활한 유기물 분해를 위해서 용존산소 농도는 1.0~1.5정도로 유지되어야 하며, 용존산소 농도가 최적의 범위를 벗어날 경우에는 최적의 용존산소 농도를 위해서 산기통 공기공급배관(12)에 설치된 유량조절용 밸브를 조절해서 최적의 용존산소 농도를 유지해야 한다.
종래 기술에서 언급한 바와 같이 일반적인 액비 생산공정인 호기조에는 호기성미생물의 활성화를 위하여 호기조 하부에 공기공급용 산기관을 설치 후 블로워를 이용 공기를 공급한다.
이때, 호기조의 부유성고형물의 농도는 3,000㎎/l~4,000㎎/l정도가 되며, 미생물농도를 최대화하기 위하여 부유성고형물 농도를 높게 유지하는 경우에도 일반적으로 부유성고형물의 농도가 6,000㎎/l를 넘지는 않는다.
이러한 이유로는 부유성고형물의 농도가 6,000㎎/l이상으로 유지될 경우 호기성미생물에 대한 용존산소 공급이 원활하지 않으며, 또한 호기조 하부에 난분해성 고형물이 퇴적되는 문제점이 발생한다.
이러한 이유로 본 발명에서는 호기조인 유기물분해조(2) 하부에 산기관이 아닌 산기통(13)을 설치하여 유기물분해조(2)의 부유성고형물이 10,000㎎/l 이상으로 유지되어도 용존산소를 충분히 공급할 뿐만 아니라 유기물분해조(2) 하부에 난분해성 고형물의 퇴적을 방지할 수 있도록 하고 있는 것이다.
이처럼, 상기 유기물분해조(2)에서 70% 정도의 유기물이 제거된 처리수는 후탈질조(3)로 이송되며, 후탈질조(3)에서는 전탈질조(1)의 탈질과정에서 잔류된 잔류 질산화물 및 유기물분해조(2)에서 일부 질산화된 질산화물이 후탈질조(3)내에 확보된 탈질미생물에 의해 탈질화 된다.
즉, 상기 전탈질조(1) 및 유기물분해조(2)에서 질소 및 유기물이 분해된 처리수는 후탈질조(3)로 이송되며, 후탈질조(3)에서는 전탈질조(1)에서 탈질화가 되지 못한 잔류 질산성질소를 탈질미생물을 이용 탈질화 시키는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상기 후탈질조(3)에는 전탈질조(1)와 마찬가지로, 질산화물의 완전혼합 및 후탈질조(3) 하부의 고형물의 퇴적을 방지하기 위하여 수중교반기(10)가 설치되며, 탈질미생물에 의한 질산화물의 탈질효율의 최대화를 위하여 후탈질조(3)의 용존산소 농도를 0.1∼0.2 정도로 유지되도록 설계되어 있다.
이렇게 유기물 제거 및 탈질이 진행된 처리수는 질산화조(4)로 이송되어 최초 유입된 혐기성처리수에 포함된 유기성질소 및 암모니아성질소 중에서 유기물분해조(2)에서 일부 제거되고 남은 대부분의 유기성질소 및 암모니아성질소가 질산화조(4)에 확보된 다량의 질산화 미생물에 의해 질산화 된다.
상기 질산화조(4)에도 유기물분해조(2)와 마찬가지로, 공기공급용 산기통(13)이 설치되며, 공기공급용 산기통(13)은 질산화조(4) 하부의 고형물 퇴적 방지 및 호기성미생물에 대한 충분한 양의 용존산소 공급을 위하여 산기통(13)과 질산화조(4) 내벽과의 거리는 1m 정도로 하고 산기통(13)간의 거리는 1.8∼2m 정도로 유지되어야 한다.
상기 질산화조(4)의 용존산소 농도는 질산화미생물의 질산화 효율의 최대화를 위하여 유기물분해조(2)의 용존산소 농도보다는 다소 높은 1.7∼2.3 정도로 유지되는 것이 바람직하고, 상기 질산화조(4)에서 유기성질소 및 암모니아성 질소가 질산성 질소로 전환된 처리수는 탈질공정인 전탈질조(1)로 200%~300% 내부 반송된다.
상기와 같이 전탈질조(1)로 유입된 혐기성처리수는 전술한 과정을 거치는 동안 혐기성처리수 중에 포함된 유기물이 효율적으로 제거되며, 유기성질소 및 암모니아성 질소는 질산화 및 탈질과정을 거치면서 유기물과 마찬가지로 효율적으로 제거된 후 멤브레인분리막(14)이 설치된 막분리조(5)로 이송된다.
상기 막분리조(5)도 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)와 마찬가지인 호기조이므로 막분리조(5) 하부에도 유기물분해조 및 질산화조와 같은 기준으로 산기통(13)이 설치된다.
상기 막분리조(5)에서는 이상의 과정에서 제거되지 못한 잔류성 유기물 제거 및 질산화가 진행된 후 막분리조(5)내에 설치된 멤브레인분리막(14)을 통하여 부유성고형물, 미생물, 일부 유기물 및 질소가 제거된 저농도액비가 생산되어 저농도 액비저장조(7)로 이송된다.
상기 막분리조(5)에 설치된 멤브레인분리막(14)은 기공이 0.4㎛ 정도의 중공사 형태의 분리막으로서 1㎛ 정도의 미생물뿐 아니라 모든 부유성 고형물을 제거할 수 있다.
상기 멤브레인분리막(14)은 설치의 용이성 및 원활한 관리를 위하여 막분리조(5) 측벽 인근지역에 설치하며, 플라스틱 경사판(17)은 최종 처리수로부터 고형물 및 미생물의 효율적 분리를 위하여 침전분리조(6) 상부에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 막분리조(5)에서 분리되지 않은 고농도의 처리수는 플라스틱경사판(17)이 설치된 침전분리조(6)로 이송된 후 침전분리조(6) 상부에 설치된 플라스틱경사판(17)을 거처 고농도 액비저장조(8)로 이송된다.
다량의 부유성고형물을 함유한 처리수는 침전분리조(6) 20% 정도의 상부에 설치된 플라스틱경사판(17)을 거치면서 70% 정도의 부유성고형물이 제거된다.
상기 침전분리조(6)로 이송된 처리수에는 10,000㎎/l 이상의 부유성고형물이 존재하며, 이중 30% 정도의 부유성고형물은 플라스틱경사판(17)을 거치면서 고농도 액비저장조(7)로 이송되며, 이송되지 못한 70% 정도의 부유성고형물은 침전분리조(6) 하부에 침전하게 된다.
침전과정에서 중비중의 난분해성 부유성고형물은 침전분리조(6) 하부바닥에 침전되며, 미생물 등 경비중의 부유성고형물은 난분해성 부유성고형물층 상부에 침전하게 된다.
상기 침전분리조(6) 하부바닥에 침전된 난분해성 부유성고형물은 미생물에 의해 더 이상 분해되지 않으며, 계속하여 내부반송될 경우 농도가 너무 높아져서 미생물에 대한 산소전달율에 악영향을 줄 수 있으므로 반응조 운전기준 이상으로 유지될 경우 난분해성 침전고형물 배출배관(20)을 통하여 주기적으로 일정량을 배출시킨다.
난분해성 침전고형물 상층부에 침전된 침전미생물 및 질산화물이 다량으로 함유된 처리수는 침전미생물 반송배관(19)을 통하여 전탈질조(1)로 유입 혐기성처리수의 200%~300% 정도를 내부 반송시킨다.
이상의 처리과정을 통하여 생산된 액비 중 저농도 액비는 저농도 액비저장조(8)에 저장되며, 고농도 액비는 고농도 액비저장조(7)에 저장된 후 농작물 특성에 따라 각각 농경지에 살포된다.
농작물 중에는 고농도 액비를 필요로 하는 경우도 있고, 또한 저농도 액비를 필요로 하는 경우도 있지만, 일부 농작물은 중농도의 액비를 필요로 하는 경우도 있으므로, 본 발명에서는 고농도 및 저농도 액비저장조(7,8) 중간에 중농도 혼합액비저장조(9)를 설치하여 고농도 및 저농도액비를 혼합하여 저장할 수 있도록 하고 있다.
상기 고농도 및 저농도액비 혼합방법은 고농도액비 이송밸브(15) 및 저농도액비 이송밸브(16)를 조절하여 고농도액비 및 저농도액비가 일정비율로 혼합되어 중농도 혼합액비저장조(9)에 저장될 수 있도록 하고 있다.
상기와 같은 구성을 가지고 있는 본 발명에 따른 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비생산 장치는 다음과 같은 액비생산 공정을 통해 액비를 생산하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 액비 생산에 따른 전체 공정구성은, 혐기성 처리수에 포함되어 있는 유기물 및 질소를 제거할 수 있는 유기물 및 질소 제거공정, 미생물 및 고형물을 처리수와 분리시킬 수 있는 처리수 분리공정, 생산된 액비를 저장할 수 있는 액비저장 공정으로 구성된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전체 공정은, 크게 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 질산화조(4)로 구성된 유기물 및 질소 제거공정과, 막분리조(5), 침전분리조(6)로 구성된 처리수 분리공정과, 고농도 액비저장조(7), 저농도 액비저장조(8), 중농도 혼합액비저장조(9)로 구성된 액비 저장공정으로 구성된다.
상기 유기물 및 질소 제거공정은, 혐기성 처리수가 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3), 질산화조(4)를 거치면서 유기물 및 질소가 제거되는 과정이다.
즉, 1차적으로 유기물 및 질소가 제거된 혐기성처리수는 혐기성처리수 유입배관(18)을 통하여 전탈질조(1)로 유입되며, 전탈질조(1)에서는 침전분리조(6)에서 고액분리된 후 유입수의 200%~300%가 내부 반송되어 침전미생물에 포함된 탈질미생물에 의해 질산화조(4)에서 질산화된 질산화물을 탈질화 한다.
이처럼, 혐기성소화조에서 혐기성미생물에 의해 유기물 및 고형물이 제거된 혐기성 처리수가 유기물 및 질소 제거공정인 수중교반기(10)가 설치된 전탈질조(1)로 유입됨으로써, 전탈질조(1)에서는 질산화조(4)에서 질산화된 후 내부 반송된 질산화물질이 탈질미생물에 의해 탈질되어 질소가스로 방출되는 것이다.
이때, 상기 전탈질조(1)에는 혐기성처리수와 질산화물의 완전혼합 및 전탈질조(1) 하부의 고형물의 퇴적을 방지하기 위하여 전술한 바와 같은 수중교반기(10)가 설치되며, 탈질미생물에 의한 질산화물의 탈질효율의 최대화를 위하여 전탈질조(1)의 용존산소 농도를 0.1~0.2 정도로 유지시키게 되는 것이다.
그리고, 상기 전탈질조(1)에서 일부 유기물 및 질소가 제거된 처리수는 완전교반과 함께 미생물에 대한 산소전달률이 높은 공기공급용 산기통(13)이 설치된 유기물분해조(2)로 유입된 후 유기물분해 미생물에 의해 70% 이상의 유기물이 분해된다.
이렇게 70% 이상의 유기물이 분해된 처리수는 후탈질조(3)로 이송되며, 후탈질조(3)에서는 전탈질조(1)에서 제거되지 못한 잔류 질산화물이 탈질미생물에 의해 탈질화 되며, 탈질화후에는 유기물분해조(2)와 마찬가지로 완전교반과 함께 미생물에 대한 산소전달률이 높은 공기공급용 산기통(13)이 설치된 질산화조(14)로 이송된 후 질산화조(4)에 다량으로 확보된 질산화미생물에 의하여 유기성질소 및 암모니아성 질소가 질산성질소로 질산화 된다.
이와 같이 상기의 고농도의 고형물 및 질소를 함유한 혐기성처리수는 전탈질조(1)에 유입되며, 전탈질조(1)에 유입된 혐기성처리수는 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 및 질산화조(4)를 거치면서 유기물 및 질소가 효율적으로 제거되는 것이다.
그리고, 유기물 및 질소가 제거된 처리수는 처리수 분리공정을 수행하기 위하여 멤브레인분리막(14)이 설치된 막분리조(5)로 이송되며, 멤브레인분리막(14)에서는 고형물이 완전히 배제된 최종 처리수가 분리되어 저농도 액비저장조(8)로 이송된다.
상기 멤브레인분리막(14)을 거친 저농도액비는 고형물이 완전히 제거될 뿐 아니라 고형물이 제거되는 과정에서 유기물 및 질소도 상당부분 제거된다.
막분리공정에서 유입수의 40%~60%가 분리되며, 막분리공정에서 분리되지 못한 처리수는 상부에 플라스틱 경사판(17)이 설치된 침전분리조(6)로 이송되며, 침전분리조(6)에서 고형물 및 미생물이 분리된 후 고농도 액비저장조(7)로 이송된다.
상기 침전분리조(6)의 하부에는 분해되지 못한 난분해성 고형물이 침전된 후 외부로 배출되며, 침전분리조(6) 중, 하부에는 미생물이 침전된 후 미생물과 질산화물이 전탈질조(1)로 내부반송 된다.
이상의 처리과정을 통하여 생산된 액비 중 저농도 액비는 저농도 액비저장조(8)에 저장되며, 고농도 액비는 고농도 액비저장조(7)에 저장된 후 농작물 특성에 따라 각각 농경지에 살포된다.
즉, 액비저장공정에서는 작물별 특성에 적합한 액비생산을 위하여 필요시 저농도액비 및 고농도액비를 중농도 혼합액비저장조(9)로 일정비율로 이송하여 중농도의 액비를 저장할 수 있도록 하고 있다.
예를 들어, 농작물 중에는 고농도 액비를 필요로 하는 경우도 있고, 또한 저농도 액비를 필요로 하는 경우도 있지만, 일부 농작물은 중농도의 액비를 필요로 하는 경우도 있으므로, 본 발명에서는 고농도 및 저농도 액비저장조(7,8) 중간에 중농도 혼합액비저장조(9)를 설치하여 고농도 및 저농도액비를 혼합하여 저장할 수 있도록 하고 있다.
상기 고농도 및 저농도액비 혼합방법은 고농도액비 이송밸브(15) 및 저농도액비 이송밸브(16)를 조절하여 고농도액비 및 저농도액비가 일정비율로 혼합되어 중농도 혼합액비저장조(9)에 저장될 수 있도록 하고 있다.
이와 같이 본 발명은 유기물 및 질소를 동시에 제거할 수 있는 유기물, 질소 제거공정, 유기물 및 질소가 제거된 처리수를 막분리조(5) 및 침전분리조(6)를 이용하여 고농도 및 저농도 액비를 생산할 수 있는 처리수 분리공정으로 구성하였으며, 생산된 고농도 및 저농도액비를 적절히 혼합하여 작물별 특성에 적합한 중농도 혼합액비를 생산할 수 있도록 하였다.
또한, 호기성처리조인 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에 와류 및 미세기포를 발생시킬 수 있는 공기공급용 산기통(13)을 설치하여 유기물분해조(2) 및 질산화조(4) 하부에 고형물이 퇴적될 수 없도록 하였으며, 이 과정에서 발생된 와류 및 미세기포에 의해 유기물분해조(2) 및 질산화조(4) 내부가 완전혼합과 동시에 호기성 미생물에 대한 산소전달률을 최대화 할 수 있도록 하여 효율적으로 유기물 및 질소를 제거하여 양질의 액비가 생산될 수 있도록 하고 있는 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
1 : 전탈질조 2 : 유기물분해조
3 : 후탈질조 4 : 질산화조
5 : 막분리조 6 : 침전분리조
7 : 고농도 액비저장조 8 : 저농도 액비저장조
9 : 중농도 혼합액비저장조 10 : 수중교반기
11 : 공기공급 블로워 12 : 공기공급배관
13 : 공기공급 산기통 14 : 멤브레인분리막
15 : 고농도 액비이송밸브 16 : 저농도 액비이송밸브
17 : 플라스틱 경사판 18 : 혐기성처리수 유입배관
19 : 침전미생물 반송배관 20 : 난분해성 침전고형물 배출배관

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 전탈질조(1), 유기물분해조(2), 후탈질조(3) 질산화조(4)를 거치면서 유기물 및 질소를 제거할 수 있는 유기물 및 질소 제거공정과, 유기물 및 질소 제거공정을 거쳐 유기물 및 질소가 제거된 처리수가 막분리조(5), 침전분리조(6)를 거쳐 저농도 액비와 고농도 액비로 분리되는 처리수 분리공정과, 상기 처리수 분리공정을 거쳐 생산된 고농도 및 저농도 액비를 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 통해서 일정비율로 혼합할 수 있어 중농도 액비를 저장 공급할 수 있도록 하는 액비저장공정을 포함하고,
    상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)에 설치된 수중교반기(10)를 통해서 혐기성처리수를 완전 혼합시킬 수 있고, 상기 유기물분해조(2) 및 질산화조(4) 내에 설치된 공기공급용 산기통(13)을 통해서 고형물 침적방지 및 산소전달률을 최대화 할 수 있으며, 상기 막분리조(5) 및 침전분리조(6) 내에 설치된 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱경사판(17)을 통해서 처리수로부터 고형물 및 미생물을 효율적으로 분리하여 고농도 및 저농도의 액비를 생산할 수 있고, 고농도 액비저장조(7)와 저농도 액비저장조(8) 사이에 중농도 액비저장조(9)를 구비하여 고농도 액비이송밸브(15) 및 저농도 액비이송밸브(16)를 통해서 생산된 고농도 및 저농도액비를 일정비율로 혼합하여 중농도 액비를 생산할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)에 설치된 수중교반기(10)의 교반속도를 조절하여 전탈질조(1) 및 후탈질조(3)의 용존산소 농도를 0.1∼0.2를 유지하여 탈질효율을 최대화 시키며, 유기물분해조(2) 및 질산화조(4)에 설치된 공기공급용 산기통(13)에 공기공급량을 조절하여 유기물분해조(2)의 용존산소 농도를 1.0∼1.5로 유지하고, 질산화조(4)의 용존산소 농도를 1.7∼2.3로 유지시키는 것을 특징으로 하는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 막분리조(5) 및 침전분리조(6)에 멤브레인분리막(14) 및 플라스틱 경사판(17)을 설치하여 멤브레인분리막(14)이 설치된 막분리조(5)에서는 저농도액비를 생산하고, 플라스틱 경사판(17)이 설치된 침전분리조(6)에서는 고농도액비를 생산하며, 전체 반응조의 다량의 미생물 확보, 탈질효율 최대화 및 반응조 하부의 난분해성 고형물 퇴적방지를 위한 침전분리조(6) 하부바닥에 침전된 난분해성 고형물의 배출 및 난분해성 고형물 상부에 침전된 미생물 및 경비 중의 부유성 고형물의 내부반송을 통하여 유기물 및 질소를 효율적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 고농도 혐기성처리수의 효율적 액비 생산방법.
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