KR102299760B1 - 고농도 유기성 폐수 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고형물량과 질소함유량이 높은 고농도 유기성 폐수 처리 시스템으로서, 축산폐수에 포함된 가축분뇨에 존재하는 고농도의 유기성 물질 및 질소 성분을 충분히 제거함으로써, 수계로 방류시 하천이나 호소의 부영양화를 줄일 수 있도록 하며 동시에 가축분뇨 방류수에 포함된 색도를 제거하여 수계로 방류시 하천이나 호소의 색도 증가를 줄일 수 있는 정화 처리 시스템을 제공할 수 있다.

Description

고농도 유기성 폐수 처리 시스템{HIGH CONCENTRATED ORGANIC WASTEWATER TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 가축분뇨(animal manure)와 같은 고농도 유기성 폐수에 포함된 수질오염 유발 물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있는 폐수처리 시스템에 관한 것이다.

가축분뇨는 흔히 고형물 농도가 높고 질소 농도가 높아 일반적인 하수나 오수처리 방법으로는 정화처리가 어렵다고 알려져 있다. 이에 따라 여러가지 방법이 제안되었으나 2020년 2월 25일부터 대한민국에서 적용된 개별 농가의 정화방류 수질기준을 만족시키는 적절한 방법이 제시되지 못하였다.

일반적으로 분뇨, 생활오수나 가축분뇨에는 하천, 호소, 연안의 부영양화 원인 물질인 질소, 인 등이 다량으로 포함되어 있는데, 이러한 오·폐수에 포함된 질소, 인은 미생물의 활동 및 증식을 위한 단백질과 핵산 합성의 필수 영양소로 작용하게 되어 과도한 미생물 증식의 원인이 되며, 그 결과 과도한 양의 미생물 사체가 수체(water bodies)에 쌓이면 혐기성 조건에서 부패하게 되어 심한 악취의 원인이 되고 생태적, 사회적, 경제적 손실을 초래하게 된다.

일반적으로, 가축분뇨 슬러리에 포함된 고형물을 처리하기 위하여 통상적으로 고액분리장치를 이용하고 있으나, 그 성능상의 한계 등으로 인하여 안정적인 고효율 처리를 달성하기 어려워 고액분리 후 남는 잔류액(residual liquids)에 여전히 많은 부유 유기물질이 남게 되므로 이를 효과적으로 처리하는 설비가 필수적이다. 이를 처리하기 위하여 생물학적인 처리방법을 통하여 유기물과 질소, 인 등의 농도를 낮춘 다음에 바로 이를 하천으로 방류(이하 '방류수' 라고 함)하기도 하지만, 법적 규제 농도가 강화되면서 그 방류수질 기준 이하로 맞추는 것은 거의 불가능하게 되었다. 이런 점에서 가압부상장치(compressed air flotation equipment) 혹은 용존공기부상장치(dissolved air flotation equipment) 등을 이용하여 생물학적 처리를 거친 처리수를 후속 처리함으로써 방류수질 기준을 맞추는 경우가 있으나, 이 경우에도 그 색깔이 노란색이나 갈색을 띠고 있어 하천이나 호소, 연안의 수생태계에 대한 악영향이 초래된다. 방류수가 노란색이나 갈색을 띠고 있다는 것은 난분해성 유기물질이 처리수에 다량 존재하기 때문으로 이러한 물질이 자연수체에 유입되어 색도가 높아지면 햇빛의 투과량 및 투과깊이가 제한되어 광합성 미생물에 큰 영향을 주면서 수생태계의 변화를 초래한다. 특히 가압부상을 위해 응집제로 철염(FeCl₃, Fe₂(SO₄)₃)이나 알럼(alum), 그리고 고분자응집제, pH 조절을 위한 가성소다(NaOH), 필요에 따라 계면활성제(surfactants) 등을 다량 투입해야 하므로 이로 인해 화학물질 함유 슬러지가 다량 발생되어 이를 다시 적정하게 폐기해야 하는 문제점이 존재한다. 또한 가압부상장치의 처리수에는 용존성 혹은 불용성 철화합물이 잔류하여 색도에 영향을 주게 되며, 따라서 처리수조나 방류 배관 등이 붉은 색으로 바뀌게 되는 것도 문제점으로 대두되어 왔다. 무엇보다도, 겨울철에는 생물학적 처리공정의 효율 저하로 인해 질소 제거율이 크게 저하되는데 가압부상 기술에서 사용하는 화학적 응집방법만으로는 아질산이온이나 질산이온 형태로 폐수 속에 존재하는 질소를 제거하는데 근본적인 한계가 있고, 결과적으로 겨울철에 법정 방류수질 기준을 만족시키는 것이 매우 어렵게 된다. 따라서, 폐수의 정화(고형물, 유기물, 질소, 인의 제거)와 동시에 색도의 완벽한 개선, 그리고 법정 방류 기준을 4계절 내내 만족시킬 수 있는 시스템의 개발이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고농도의 고형물 및 질소를 함유하는 유기성 폐수로부터 수질오염 유발물질을 보다 효과적으로 제거하여 폐수처리 효율을 향상시킬 수 있는 폐수처리 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위하여, 고농도 유기성 폐수를 처리하기 위한 설비로서,

고농도 유기성 폐수를 포함하는 원수를 모아두는 집수조;

상기 집수조로부터 상기 원수를 이송하여 고형물과 액상물을 분리하는 고액분리장치;

상기 고액분리장치로부터 분리된 액상물을 받아 저장하는 유량 조정조;

상기 유량 조정조로부터 공급되는 액상물과 침전조로부터 생성된 슬러지 및 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지를 혼합하는 계량조;

상기 계량조로부터 혼합된 액상물을 무산소 조건에서 탈질하는 전탈질조;

상기 전탈질조로부터 공급된 액상물을 호기성 조건에서 처리하는 폭기조;

상기 폭기조를 거친 액상물이 무산소 조건에서 탈질공정을 수행하는 후탈질조;

상기 후탈질조를 거친 액상물을 다시 호기성 조건에서 처리하는 재폭기조;

상기 재폭기조로부터 공급된 액상물이 머물면서 고형물과 슬러지(플럭)이 하부에 침전되고 상부에는 고형물 농도가 낮은 액상물이 형성되는 침전조;

상기 침전조 상부에 형성된 액상물을 저장하는 상등수 저류조;

상기 상등수 저류조에서 이송된 액상물을 호기성 조건에서 0.01~0.5마이크로 크기의 구멍(pore)을 갖는 분리막으로 여과처리하는 분리막 생물반응기(MBR) 여과조;

상기 MBR 여과조에서 이송된 액상물을 처리수와 농축수로 분리시키는 나노여과장치;

상기 나노여과장치에서 배출된 처리수를 저장 및 배출하는 방류수조;를 구비하는 고농도 유기성 폐수처리 설비를 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 폭기조에서 수행되는 생물학적 처리공정에 공기 또는 산소를 공급하기 위하여 단계적인 공기가속부를 갖는 수처리시스템용 고효율 와류발생장치를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 전탈질조 통해 공급된 액상물을 순차적으로 처리하는 n개의 폭기조를 구비하며(단, n≥4), n번째 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지를 상기 계량조로 공급하는 내부반송슬러지 이송라인을 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 MBR 여과조에서 액상물이 나노여과장치로 이송되기 전에 액상물을 오존과 접촉시켜 산화시키는 오존반응조; 및 상기 오존반응조를 거친 액상물이 저장되는 안정화조를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조는 오존발생기, 산소발생기, 냉각기를 포함하는 오존설비 및 상기 오존설비에서 생산된 오존을 폐수와 혼합시키기 위해 인젝터, 인라인(in-line) 믹서, 펌프 및 미세기포발생장치를 포함하는 오존접촉조를 구비하는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조 및 상기 나노여과장치는 차량에 탑재되거나 차량으로 견인가능한 이동식 컨테이너에 탑재되어 자유로운 이동이 가능한 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조에서 잉여로 배출되는 오존을 상기 집수조 상단에 투입하여 집수조에서 배출되는 냄새 물질의 악취를 감소시키는 장치를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조는 자외선램프 및 자외선LED 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 구비할 수 있다.

본 발명은 또한 전술한 설비를 이용하는 고농도 유기성 폐수처리 방법으로서, 상기 유량조정조, 집수조 중 어느 하나 이상에 폭기를 수행 하면서, 상기 침전조에서 형성된 하부 농축 슬러지를 일정비율로 주입하는 것인 고농도 유기성 폐수처리 방법을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조에 과산화수소를 단독으로 혹은 자외선램프 혹은 자외선LED와 함께 첨가하여 오존에 의한 산화분해 효과를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 화학적, 생물학적, 물리적 정화방법을 종합적으로 사용함으로써 농축산업에서 발생되는 가축분뇨, 식품공정에서 발생되는 고농도 폐수, 음식물류폐기물의 처리 공정에서 발생되는 폐수, 맥주 등 바이오매스를 이용하여 알코올을 생산하는 공정에서 발생되는 폐수, 생약성분의 재료를 가공하는 제약공정에서 발생되는 폐수, 바이오에탄올이나 바이오부탄올 등의 바이오연료를 생산하는 공정에서 발생되는 폐수와 같이 고농도의 유기물과 질소, 인 등을 다량 함유한 폐수를 보다 효과적이고 높은 수준으로 정화 처리할 수 있는 유기성 폐수 처리 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명의 폐수 정화 시스템으로부터 처리된 폐수는 수계(aquatic bodies)로 방류시 하천이나 호소, 연안의 부영양화(eutrophication) 발생 가능성을 현저히 낮추어주게 되어 녹조나 적조 현상으로 인한 생태적, 사회적, 경제적 손실을 줄여 줄 수 있다. 동시에 가축분뇨 방류수에 포함된 색도를 보다 효과적으로 현저히 개선할 수 있어 수계로 방류시 수생태계의 변화 가능성을 낮출 수 있다. 이를 통해 지속가능한 농축산업, 식품산업, 바이오매스 기반 산업을 구현할 수 있는 효과를 얻을 수 있는 수단을 확보하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축분뇨 정화 처리 시스템을 이용한 처리 방법을 개략적으로 나타내는 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가축분뇨 정화 처리 시스템을 이용한 처리 방법을 개략적으로 나타내는 계통도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 와류발생장치가 설치된 폐수처리 장치의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수처리 시스템용 고효율 와류발생장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 페수처리 시스템에 사용되는 오존 반응조에 구비된 미세거품 발생 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예에 기초하여 설명한다. 이러한 실시예는 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 이해할 수 있도록 하기 위하여 예시적으로 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, “포함하다”또는 “가지다”등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

고농도의 고형물과 질소를 함유하는 가축분뇨(주로 양돈 분뇨 및 양우 분뇨)는 원수에 상대적으로 낮게 존재하는 탄소 함유량에도 불구하고 높은 농도로 존재하는 질소 성분을 효과적으로 제거하는 것이 필요하며 이 경우에 탄소원이 부족하여 별도의 탄소 성분을 첨가해야 하는데, 이는 공정비용을 높여서 운영비 상승을 초래한다. 또한 가축분뇨는 생물학적 처리 후에 상당히 높은 색도를 띠어, 수계에 방류되면 생태학적으로 수생태계에 해로운 영향을 줄 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해, 물리적인 방법, 생물학적인 방법, 화학산화적 방법 등과 같은 폐수 처리공정을 종합적으로 적용함으로써, 폐수 내에 포함된 유기물을 보다 효과적으로 제거함으로써 정화효율이 향상된 폐수처리 시스템을 제공하고자 한다.

이하, 보다 구체적으로 본 발명을 설명하고자 한다.

본 발명은, 고형물량과 질소함유량이 높은 고농도 유기성 폐수를 정화처리하기 위한 시스템으로서,

고농도 유기성 폐수를 포함하는 원수를 모아두는 집수조; 상기 집수조로부터 상기 원수를 이송하여 고형물과 액상물을 분리하는 고액분리장치; 상기 고액분리장치로부터 분리된 액상물을 받아 저장하는 유량 조정조; 상기 유량 조정조로부터 공급되는 액상물과 침전조로부터 생성된 슬러지 및 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지를 혼합하는 계량조; 상기 계량조로부터 혼합된 액상물을 무산소 조건에서 처리하는 전탈질조; 상기 탈질조로부터 공급된 액상물을 호기성 조건에서 처리하는 폭기조; 상기 폭기조를 거친 액상물을 무산소 조건에서 처리하는 후탈질조; 상기 후탈질조를 거친 액상물을 다시 호기성 조건에서 처리하는 재폭기조; 상기 재폭기조로부터 공급된 액상물이 머물면서 고형물과 슬러지가 하부에 침전되고 상부에는 고형물 농도가 낮은 액상물이 형성되는 침전조; 상기 침전조 상부에 형성된 액상물을 저장하는 상등수 저류조; 상기 상등수 저류조에서 이송된 액상물을 호기성 조건에서 0.01~0.5마이크로 크기의 구멍(pore)을 갖는 분리막으로 여과처리하는 MBR 여과조; 상기 MBR 여과조로부터 공급된 액상물을 처리수와 농축수로 분리시키는 나노여과(NF) 장치; 상기 나노여과장치에서 배출된 처리수를 저장 및 배출하는 방류수조;를 구비하는 고농도 유기성 폐수처리 시스템을 제공한다.

본 발명의 고농도 유기성 폐수 처리 시스템은, 축산폐수에 포함된 가축분뇨에 존재하는 고농도의 유기성 물질 및 질소 성분을 충분히 제거함으로써, 수계로 방류시 하천이나 호소의 부영양화를 줄일 수 있도록 하며 동시에 가축분뇨 방류수에 포함된 색도를 제거하여 수계로 방류시 하천이나 호소의 색도 증가를 줄일 수 있는 정화 처리 시스템을 제공할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수는 돈분뇨나 우분뇨와 같은 가축분뇨를 주로 포함하는 축산에서 기원하는 폐수일 수 있다.

이하, 도 1 및 도 2의 본 발명의 정화 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 공정 흐름도와 처리 계통도를 참고하여 본 발명을 보다 자세히 설명한다.

유기성 폐수를 포함하는 원수는 이송관을 통해 집수조에 저장되며,

상기 집수조에 저장된 원수는 고액분리장치를 이용해서 고형물과 액상 폐수로 분리할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 고액분리장치는 시브스크린(sieve screen)이거나 진동스크린(vibrating screen)이거나 원심분리식 고액분리기이거나 또는 이들의 조합에 의한 고액분리시스템일 수 있으며, 약품을 전혀 투입하지 않고도 진행할 수 있으나 고액분리 전에 약품을 넣어 고액분리 효율을 높일 수 있다. 예를 들면, 제1 집수조로부터 공급된 원수를 시브스크린을 이용하는 고액분리장치를 거쳐 1차 고액분리를 수행하여 고형물인 슬러지와 액상물을 분리하는 단계; 상기 1차 고액분리 후 수득된 액상물은 제2 집수조에 유입되고, 이후 원심분리기를 이용하는 고액분리장치로 2차로 슬러지와 액상물을 분리하는 단계를 포함하는 거쳐 고형물과 슬러지를 분리할 수 있다.

또한, 상기 고액분리장치에서 분리된 고형물을 이송하기 위한 장치를 구비할 수 있으며, 이를 추가적인 설비를 통해 퇴비화하는 시설로 이동하는 시설이 더 설치될 수 있다.

상기 고액분리장치에서 분리된 액상물(액상 폐수)는 이후 유량조정조에 저장된다.

유량조정조에서는 유입되는 하수, 폐수의 양에 무관하게 유량조정조 후단의 처리조에 유입되는 유량을 일정하게 유지하기 위하여 설치하는 저장조로서, 용량을 크게 할수록 일정한 유량으로 조정하여 처리조에 유입시킬 수 있으며, 유입되는 유량이 불규칙할 경우에도 후단의 처리조에 일정한 유량이 공급될 수 있도록 유도할 수 있다. 예를 들면, 상기 유량조정조의 용적은 상기 집수조의 용적보다 클 수 있다.

유량조정조의 액상물을 이송하여 그 이송량을 정량화할 수 있는 계량조가 있고, 상기 계량조에는 침전조에서 오는 반송슬러지와 폭기조에서 오는 내부반송슬러지가 추가로 공급되어 혼합될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 유량조정조, 집수조 중 어느 하나 이상에 폭기를 수행 하면서, 상기 침전조에서 형성된 하부 농축 슬러지를 일정비율로 주입할 수 있다.

상기 계량조에서 혼합된 액상물은 이후 탈질화 공정을 위해 무산소조건의 전탈질조로 공급된다.

일 실시예에 있어서, 상기 전탈질조는 기본적으로 무산소조건이고, 하부에 위치하는 교반 장치에 의해 혼합이 이루어지며 상층 표면이 공기와 접촉할 수 있으나, 공기와 혼합이 최소화되도록 적정 수준의 교반만이 이루어지도록 설치될 수 있다.

상기 전탈질조(무산소조)는 폭기조의 후단과 MBR 여과조 및 침전조로부터 반송되어온 반송슬러지 중에 함유된 질산성 질소를 원수중의 유기물을 탄소원으로 하여 제거할 수 있다. 상기와 같이 혼합된 폐수는 무산소조건에서 탈질세균 및 폐수중의 유기물을 이용하여 아질산성 질소와 질산성 질소를 질소기체로 환원시켜 탈질시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 혼합액 중의 질산성질소(NO₃-N)를 유입원수(탈수여액) 중의 유기물을 탄소원으로 하여 탈질산화 미생물에 의해 질소가스(N₂)로 전환, 공기 중으로 배출시킬 수 있다.

상기 전탈질조(무산소조)를 거친 액상물은 공기 또는 산소를 투입하여 호기성 조건으로 운전되는 폭기조로 이동한다.

일 실시예에 있어서, 상기 폭기조는 하부에 와류 생성 폭기기가 설치되어 있어 별도의 바닥 배관이나 구조물 없이도 폭기가 이루어질 수 있으며, 바람직하게는, 상기 폭기조에서 수행되는 생물학적 처리공정에 공기 또는 산소를 공급하기 위하여 단계적인 공기가속부를 갖는 고효율 와류장치를 구비할 수 있다.

상기 고효율 와류발생장치는 상기 폭기조에서 오수 또는 폐수를 처리하는 수처리시스템용 고효율 와류발생장치로서, 폭기조 내의 액상물이 중심축을 따라 관통하는 내부를 갖는 본체와, 폭기조 내의 오수 또는 폐수가 본체로 유입되도록 본체의 하부에 형성된 유입부와, 본체로 유입된 오수 또는 폐수가 본체의 외부로 배출되도록 본체의 상부에 형성된 배출부를 포함하는 챔버; 폭기조 외부로부터 유입되는 공기가 통과되는 공기 유입부; 공기 유입부에 연결되어 공기 유입부로부터 공기가 유입되는 제1 단부와, 제1 단부로부터 연장되며 공기 유입부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 구비하여 제1 단부로부터 유입된 공기를 가속시키는 가속부와, 가속부에 연결되어 가속된 공기를 배출하는 제2 단부를 포함하는 공기 가속부; 및 공기 가속부의 제2 단부에 연결된 일 단부를 통해 공기 가속부로부터 가속된 공기가 유입되고, 챔버의 본체 내부에 연결된 타 단부를 통해 챔버의 본체 내부에 챔버의 본체 내측면을 따라 선회하는 와류가 발생하도록 가속된 공기가 분사되는 공기 분사부;를 구비할 수 있다.

상기 수처리시스템용 고효율 와류발생장치(100)는, 예시적으로 도 3 및 도 4a와 4b에 나타나 있는 바와 같이, 챔버(110), 공기유입부(120), 공기 가속부(130) 및 공기 분사부(140)를 포함한다. 나아가, 바람직한 실시예에 따른 수처리시스템용 고효율 와류발생장치(100)는 미세기포발생부(150) 및 지지부(160)를 더 포함할 수 있다.

실시예에 관한 수처리시스템용 고효율 와류발생장치(100)는 폭기조(10)에서 오수 또는 폐수를 처리하는 수처리시스템에서 고효율 수처리가 가능하도록 와류(vortex, 渦流)를 발생시킬 수 있다.

예를 들면, 상기 수처리시스템용 고효율 와류발생장치(100)가 폭기조(10)에 설치되면, 폭기조(10) 외부의 공기공급원으로부터 공기 유입부(120)로 공기가 유입된다. 이어서 공기 유입부(120)로부터 공기 가속부(130)로 유입된 공기는 공기 유입부(120)보다 더 작은 횡단면적을 갖는 공기 가속부(130)를 통과하면서 유속이 증가하게 된다.

공기 가속부(130)에 의하여 폭기조(10) 외부로부터 유입된 공기가 고속으로 가속된 후에는 공기 분사부(140)를 통해 챔버(110)의 본체(111) 내부에 고속으로 분사된다. 챔버(110)의 본체(111) 내부에 고속으로 분사된 공기는 챔버(110)의 본체(111) 내측면을 따라 선회하는 고속의 유속을 갖는 와류로 변환되어 챔버(110)의 본체(111) 외부로 고속으로 배출되게 된다. 이때 챔버(110)의 본체(111) 내부에서 고속의 유속을 갖는 공기 와류에 의하여 챔버(110)의 본체(111) 내부에 수용된 오수는 고속의 유속을 갖는 오수 와류로 변환되어 공기 와류와 함께 챔버(110)의 본체(111) 외부로 배출부(113)를 통해 고속으로 배출되게 된다. 이러한 과정에서 고속의 공기 와류와 고속의 오수 와류는 상호 작용에 의하여 상대방의 유속이 감소되는 것을 방지하고 상호 밀접한 접촉에 의하여 상대방과 혼합되는 것을 향상시킴으로써 공기 와류에 포함된 산소가 오수 와류에 원활하게 공급되게 된다. 나아가, 챔버(110)의 본체(111) 내부에 수용된 오수가 본체(111) 외부로 배출부(113)를 통해 고속으로 배출됨에 따라 본체(111) 내부로 유입부(112)를 통해 고속으로 본체(111) 외부의 처리조(10)에 수용된 오수가 유입되고 이러한 과정이 반복됨으로써 폭기조(10)에 수용된 오수가 챔버(110)의 본체(111) 내부를 통과하는 와류로 변환하게 된다. 이때 본체(111) 내부로 유입부(112)를 통해 고속으로 본체(111) 외부의 폭기조(10)에 수용된 오수가 유입되는 과정에서 폭기조(10) 바닥에 쌓인 슬러지가 유동되게 된다. 따라서 폭기조(10) 내의 오수에 포함된 호기성 세균의 번식 및 활성이 대폭 증가함으로써 오수 처리 효율이 대폭 증가하게 된다.

또한, 예를 들면, 상기 폭기조는 복수개가 설치될 수 있고, 예를 들면, 상기 전탈질조에서 공급된 액상물을 순차적으로 처리하는 n개의 폭기조를 구비하며(단, n≥4), n번째 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지(internal return sludge)를 상기 계량조로 공급하는 내부반송슬러지 이송라인을 구비할 수 있다.

상기 복수개의 폭기조는 폭기를 위한 공기(또는 산소)를 공급하는 에어공급부를 각각 구비한다.

폭기조는 단일 개수보다는 복수개(1번~N번)로 구성하는 것이 일반적이다. 고농도폐수의 경우에 폭기에 따른 거품 발생이 일어나기 때문에 복수개 설치가 바람직하다. 폭기강도를 1번 폭기조에 가장 강하게 설정하며 2,3,4번으로 진행되면서 폭기강도를 낮추어 주며, 이렇게 하여 거품발생에 대비하고 폭기장치 가동에 의한 전력비를 저감할 수 있다. 복수개의 폭기조가 구비되는 경우 전단에 구비되는 폭기조의 용적은 후단의 폭기조의 용적보다 작게 설치될 수 있고, 후단에 구비되는 폭기조는 전탈질조와 동일하거나 또는 전단의 폭기조보다 큰 용적으로 설치될 수 있다. 폭기조의 크기는 처리량과 유입되는 폐수의 오염도에 따라 달라지게 된다.

상기 폭기조에서 폭기공정을 거친 액상물은 이후 후탈질조로 이동하여 무산소 조건에서 처리될 수 있다.

이때, 폭기조에서 후탈질조로 이송되는 액상물에는 질산성 질소와 아질산성 질소를 함유하고 있을 수 있으며, 따라서 후탈질조에서는 무산소 조건에서 질산성 질소 및 아질산성 질소로부터의 탈질이 일어날 수 있다. 유기물이 포함하는 탄소 성분과 질소 성분의 비율(C/N비)에 따라 탄소원이 필요할 수도 있다.

이후, 상기 후탈질조로부터 재폭기조로 공급된 액상물은 다시 호기성 조건에서 처리될 수 있다.

재폭기조에서는 탈질과정에서 발생하는 질소가스를 탈기하고 잔류하고 있는 탄소원을 분해시키는 반응이 진행될 수 있다. 질소가스 방울은 침전조에서 질소가스에 의한 슬러지의 부상을 발생시킬 수 있으므로, 침전조에서의 침전 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위해 침전조 유입전에 반드시 제거되어야 한다. 또한, 상기 재폭기조에서는 남아있는 유기물이 호기성 미생물에 의해 분해될 수 있다.

상기 재폭기조를 거친 액상물은 침전조로 이동하여 활성슬러지(activated sludge)를 분리하는 단계를 거칠 수 있다. 상기 침전조에 유입된 액상물은 하부에는 활성슬러지(플럭, floc)가 침전되고 상부에는 고형물 성분이 적은 액상물을 형성할 수 있다. 이때, 하부에 가라앉은 활성슬러지는 계량조로 반송되며 동시에 상부의 액상물은 상등수 저류조로 유입될 수 있다.

상기 상등수 저류조로 유입된 액상물은 MBR 여과조로 이동하며, MBR여과조에서 0.01~0.5마이크로미터의 구멍(pore)을 통과하여 나온 액상물은 MBR 처리수조로 이동되어 추가적인 생물학적 공정을 거칠 수 있다.

기존의 활성슬러지 공정의 경우 침전조에서의 고액분리효율에 따라 처리수질이 크게 영향을 받을 수 있으며, 이와 같은 하수처리의 경우 호기성 생물반응조 내에서 하폐수 중의 유기물과 영양염류를 섭취해서 성장한 미생물이 침전조에서 슬러지 형태로 침전되어 물과 분리 및 제거되는데, 처리공정의 운전 상태에 따라 침전성이 떨어질 경우 유출수의 수질을 유지하기가 어렵게 된다. 이러한 근본적인 문제를 해결하고자 기존의 중력 강하 침전대신 분리막에 의한 여과공정을 도입한 것이 MBR 공정으로, 생물학적 공정과 막분리 기술의 장점을 결합하여 기존 활성슬러지 공정의 단점을 해결한 공정이다.

본 발명은 침전조에서 분리된 상등수에 대해 추가적으로 MBR 여과공정을 수행함으로써 보다 효과적으로 수처리 및 영양염류를 제거할 수 있다.

상기 MBR 여과조에서는 침전조에서 분리된 상등수가 강한 폭기가 제공되는 호기성 조건에서 약 0.01~0.5마이크로 크기의 구멍(pore)을 갖는 분리막에 의해 여과처리될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 MBR 여과조는 MBR 폭기조 및 MBR 분리막조로 분리될 수 있으며, 상기 MBR 폭기조는 침전조 상등액이 약 0.5~1일 동안 체류하는 조정조의 역할을 하며 동시에 축산시설 내부나 장비의 청소수, 소독용수, 안개분무용수 등으로 활용하기 위한 저장조 역할을 하게 되고, MBR 분리막조에서는 침지식 분리막이 물 속에 담긴 채 여과수를 뽑아내는 공정이 수행될 수 있다. 또한 MBR 분리막조는 계외세정을 위한 공간을 분리하여 구성할 수 있다.

상기 MBR 여과조로부터 여과된 잉여슬러지는 내부 이송관을 통해 슬러지가용화조에 공급되거나 또는 직접적으로 상기 계량조로 연결되는 이송관을 통해 반송될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 MBR 여과조에서 여과된 액상물을 저장하는 MBR 처리수조를 더 구비할 수 있다.

상기 MBR여과조로부터 처리된 액상물은 나노여과장치로 유입되어 상기 액상물을 무색의 처리수와 농축수로 나눌 수 있으며, 상기 처리수는 방류수조로 이송되고 농축수는 유량조정조로 이송되거나 또는 원수조로 이송되거나 또는 농축수조로 이송되는 일련의 처리 단계를 구비한다.

상기 MBR 여과조로부터 처리된 액상물이 나노여과(NF) 장치로 유입되기 전 나노여과공급조에 먼저 저장된 후 나노여과장치로 공급될 수 있다. 상기 나노여과공급조는 나노필터를 이용한 여과공정을 보다 효율적으로 수행하기 위해 나노여과장치로 공급되는 유량을 조절하며 또한 MBR 여과수에 포함된 분자량이 큰 유기물 일부를 제거하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 나노여과공급조에는 하부로 서서히 가라앉는 입자성 물질과 고분자성 물질을 모으기 위해 바닥으로 내려갈수록 면적이 줄어드는 구조를 가질 수 있고, 이렇게 모인 물질을 배출하기 위한 드레인 밸브를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 나노여과장치로부터 여과된 처리수를 저장하는 나노처리수조를 더 구비할 수 있다.

본 발명은 MBR 여과조에서 마이크로 필터를 이용하여 여과처리한 액상물에 대해 추가적으로 나노 필터를 사용하여 여과시켜줌으로써 여과액의 색도를 보다 완벽히 제거 할 수 있으며, 냄새 유발물질과 같은 심미적 영향물질을 완벽하게 제거할 수 있고, 양이온 및 음이온을 포함하는 이온성 물질에 대한 높은 처리효율을 나타낼 수 있다. 이를 통해 법적 규제항목인 생화학적 산소요구량(BOD, biochemical oxygen demand), 부유고형물(SS, suspended solids), 총유기탄소(TOC, total organic carbon), 총질소(total nitrogen) 및 총인(total phosphorus)의 농도를 규제치 이하로 방류할 수 있으며, 특히 생물학적 수처리 공정의 효율이 저하되는 겨울철에도 안정적인 수질을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 MBR 여과조를 거친 MBR 처리수는 오존반응조로 이송되어 오존처리공정을 더 수행할 수 있다.

상기 오존반응조는 오존을 발생시키는 오존설비와 상기 오존설비로부터 생성된 오존을 폐수와 효율적으로 접촉 및 혼합시키기 위한 오존접촉조 를 구비하며, 상기 오존설비는 오존발생기, 산소발생기(또는 고압산소용기), 냉각기를 포함할 수 있고, 상기 오존접촉조는 인젝터(injector), 인라인 믹서(in-line mixer), 펌프 및 미세기포발생장치(microbubble generator)를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 오존접촉조는 도 5와 같이 구성될 수 있다. 상기 MBR 여과조로부터 공급된 액상물(폐수)은 이송펌프를 통해 인젝터로 공급되고, 상기 인젝터에는 오존발생기로부터 발생된 오존이 공급되어 상기 액상물 및 오존을 혼합시킬 수 있다. 상기 인젝터에서 혼합된 오존과 액상물은 인라인 믹서를 통과하면서 오존과 액상물이 보다 균일하게 혼합된 기액혼합물을 형성한다. 본 발명은 상기 혼합된 오존과 액상물의 혼합물을 도 5의 미세기포발생장치를 통과시킴으로서 액상물과 오존의 접촉 면적 및 접촉 시간을 증가시킬 수 있고 특히 오존기포를 잘게 부수어 오존용해도를 극대화할 수 있다. 예를 들면, 도 5의 미세기포발생장치는 기액혼합물 이동통로에 복수개의 돌기, 날개, 또는 격판 등의 장애물을 설치함으로써, 상기 기액혼합물이 장애물을 따라 선회하며서 선회류 등을 형성하여 다음 공간으로 바로 빠져나가지 못하고 통로에서 머무는 시간이 증가될 수 있으며, 이로부터 충분한 시간동안 오존과 액상물이 접촉할 수 있게 된다. 또한, 상기 장애물에 의해 오존 기체의 기포방울이 미세하게 분할됨으로서 오존과 액상물의 접촉면적을 증가시킴으로서 오존처리 효율이 크게 증가할 수 있다.

오존과 자외선의 상호반응에 의해 생성된 수산화라디칼(·OH)과 같은 반응성이 큰 중간생성물질을 이용하여 수중의 난분해성 오염물질을 산화, 분해, 제거할 수 있다.

오존은 지구상에서 가장 강한 산화력(oxidation potential)을 갖는 불소(F₂), 그리고 수산화라디칼(·OH) 등에 이은 강산화제(strong oxidizing agent)로 여러 유기물과 반응하여 CO₂와 H₂O로 완전히 분해하기도 하지만, 실제로는 많은 유기물과의 반응이 상당히 느리게 일어나는 경우가 일반적이라고 할 수 있다.

이와 같은 오존의 단점을 보완하기 위하여 오존을 산화제 등과 함께 동시에 반응시켜 수산화라디칼(·OH)의 생성을 가속화하여 유기물질을 처리하는 방법인 고도산화공정을 이용할 필요가 있으며, 수처리에서는 Ozone, H₂O₂, UV, TiO₂, Fe, Electron Beam, Metallic Oxides, high pH 등의 방법들을 조합하여 적용할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조는 자외선 램프 및 자외선 LED 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 구비하여 오존의 광분해반응을 유도할 수 있다.

또는, 상기 오존반응조에 과산화수소를 공급하여 분해반응을 유도할 수 있다. 과산화수소의 짝염기인 HO₂ ^-가 오존을 더 빨리 분해 할 수 있는 Initiator로 작용할 수 있는데, 따라서 수산화기보다 더 빨리 오존을 분해, 수산화라디칼(·OH)을 생성시킬 수 있으므로 과산화수소를 주입해서 Initiator를 제공하면 더 많은 양의 수산화라디칼(·OH)을 생성할 수 있게 된다. 그러나 과도한 양의 과산화수소는 그 자체가 수산화라디칼(·OH) 제거제(scavenger)로 작용하여 불필요하게 오존과 과산화수소의 소모가 일어나므로 적정 비율의 과산화수소 주입이 중요하다.

또는, 수산화라디칼(·OH)의 생성량을 극대화시키기 위해서 오존과 과산화수소, UV 를 겸용해서 수처리에 응용할 수 있으며, 이러한 방법은 수처리 시 산화의 효율을 최고 10배 이상까지 높일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조에서 잉여로 배출되는 오존을 상기 집수조 상단에 투입하여 집수조에서 배출되는 냄새 물질의 악취를 감소시키는 설비를 더 포함할 수 있다.

상기 오존산화조를 거친 후 액상물은 안정화조로 이송되어 일정시간 머무른 후 나노여과공정을 수행할 수 있다. 이때, 상기 안정화조에서 이송된 액상물은 나노여과장치에 공급되기전 나노여과공급조에 먼저 저장될 수 있다. 상기 나노여과공급조는 나노필터를 이용한 여과공정을 보다 효율적으로 수행하기 위해 나노여과장치로 공급되는 유량을 조절하며 또한 MBR 여과수에 포함된 분자량이 큰 유기물 일부를 제거하기 위한 구성을 포함할 수 있다. 나노여과공급조에는 하부로 서서히 가라앉는 입자성 물질과 고분자성 물질을 모으기 위해 바닥으로 내려갈수록 면적이 줄어드는 구조를 가질 수 있고, 이렇게 모인 물질을 배출하기 위한 드레인 밸브를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 MBR 여과조 및 침전조에서 분리된 잉여슬러지를 저장하는 슬러지 가용화조에 오존발생기를 연결하여 상기 잉여슬러지가 전탈질조 또는 계량조로 반송되기 전에 오존과 혼합된 후 반송되는 것일 수 있다.

이때, 상기 슬러지 가용화조에 공급되는 오존은 마이크로버블발생기를 통해 공급되는 것일 수 있으며, 상기 오존발생기로부터 공급된 오존기체가 마크로버블발생기를 통해 미세화된 오존기포를 슬러지가용화조로 공급시킴으로써 전체 공정 성능을 향상시킬 수 있다. 이것은 생물학적 처리 공정에서 잉여로 발생되는 슬러지를 제거하여 줌으로써 폭기조의 MLSS(Mixed liquor suspended solids) 농도를 적정수준으로 유지하는 데 기여할 수 있으며, 또한 잉여슬러지의 가용화로 생성된 생분해도 높은 유기물이 전체 공정의 탄소량 대비 질소량 비율(C/N) 개선에 도움을 줄 수 있기 때문이다. 이런 점에서 가용화공정의 도입은 전체 공정 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 공정이다.

일 실시예에 따르면, 상기 오존반응조 및 상기 나노여과장치는 이동식 컨테이너에 탑재되어 차량에 의해 하나의 처리시설에서 다른 처리시설로 이동가능한 조건을 갖출 수 있다. 이렇게 접근성이 향상되면 처리시설이 없어 불가피하게 환경적 오염이 초래될 수 있는 상황을 획기적으로 개선할 수 있게 된다. 가축분뇨를 예로 들자면, 작은 저장시설을 갖고 있거나 처리시설이 없는 소규모 농가들에서 저장된 분뇨의 신속한 처리가 필요한 경우가 자주 발생하기도 하고, 또한 가축전염병 등에 의해 기존 분뇨운반차량의 이동이 금지되는 경우가 종종 발생하고 있는데, 이때 이러한 이동식 컨테이너를 이용하면 적시에 분뇨 처리를 원활히 진행할 수 있게 되어, 처리되지 않은 분뇨가 외부로 방류되는 위험을 방지할 수 있어 환경적 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

일 실시예에 따르면, 상기 나노여과장치로부터 분리된 농축수는 NF농축수조로 공급될 수 있으며, 상기 농축수조에는 마이크로버블 발생기가 구비될 수 있다. 상기 농축수조에 구비된 마이크로버블 발생기로부터 공급되는 미세 기포 속의 기체는 오존, 산소 및 공기 또는 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것일 수 있다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예로써 더욱 상세히 설명하고자 한다. 하지만 이는 본 발명의 보다 쉬운 이해를 돕기 위한 것이지, 이들을 통하여 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

도 1에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 시스템을 이용하여, 도 2에 도시된 처리 공정으로 3000두 규모 양돈농가에서 배출된 가축분뇨(15m³/일)를 처리하였다.

원수집수조, 유량조정조 및 폭기조 #1 ~ #5 에서의 폭기 시스템은 총 18개의 고효율 와류발생장치(폭기기)를 설치하여 구성되며 공기 공급은 18.75kWh의 용량을 갖는 송풍기(blower) 1기와 7.5kWh의 용량을 갖는 송풍기 1기에 의해 이루어졌다. 고액분리기는 원수집수조로부터 수중펌프에 의해 이송된 가축분뇨에 포함된 고형물을 진동스크린에 의해 분리하고 남은 액을 유량조정조로 보냈다.

폭기조 #5에서 전탈질조로의 슬러지 내부 반송 비율은 6~8:1을 적용하였고,

침전조에서 전탈질조로의 슬러지 외부 반송 비율은 3~3.5:1을 적용하였으며,

침전조 및 MBR 분리막조로부터의 잉여슬러지를 슬러지 가용화조에 수집한 후 간헐적인 오존산화 처리를 통해 가용화하였으며 이렇게 처리된 슬러지를 전탈질조로 보내고 나노여과장치에서 배출되는 농축수는 집수조로 이송하였다. 오존설비의 경우 약 100g/hr 용량의 오존발생기와, 산소발생기에서 약 15L/min의 산소(90±3% 순도)를 공급하였고, 냉각수 온도는 약 14℃를 유지하였다.

MBR 분리막은 흡입 운전압력 0.25~0.37bar의 범위에서 운영되었으며, 5분의 운전과 1분 20초의 휴식, 그리고 30초의 역세시간을 갖고 운전되었다. 계내 세정을 위한 세정약품으로 차아염소산과 유기산이 이용되었다. 나노분리막은 8~17bar, 회수율 45~55%의 범위에서 운전되었다. 나노분리막의 농축수는 원수집수조로 보내졌고, 부수적으로 침전조에 침전된 농축 슬러지 일부를 원수집수조와 유량조정조로 보내서 악취 저감 효과를 얻도록 운전되었다.

최종적으로 나노분리막을 거쳐 배출된 방류수에 대하여 수질공정시험방법에 따라 생물학적 산소요구량(BOD), 부유물질량(SS), 총질소(T-N)를 측정한 결과는 다음 표 1과 같다.

	수질 항목	유입 폐수 (mg/l)	방류수(mg/l)	제거율(%)
실시예	BOD	4,400	10	99.77
	SS	5,000	2	99.96
	T-N	2,100	108	95.09
비교예	BOD	4,100	100	97.07
	SS	4,300	95	97.79
	T-N	2,010	245	87.81

상기 표 1에서 비교예는 생물학적 처리를 거친 후(즉, 도 2에서 폭기조#4까지 처리한 후에) 이 처리수를 가압부상 처리공정을 통해 최종 처리하고서 얻은 배출수에 대한 분석값이다.

상기 결과에 따르면, 비교예에서 처리한 유입수보다 실시예에서 처리한 유입수의 BOD, SS 및 T-N이 더 높음에도 불구하고 처리효율이 현저히 향상되었음을 확인할 수 있다. 특히 색도의 경우 비교예의 처리수는 연노랑색을 띠었지만, 실시예의 처리수는 무색의 투명하였다. 이로부터 본 발명에 따른 폐수처리설비를 사용함으로써 축산분뇨와 같은 고농도 유기성 폐수를 효율적으로 처리할 수 있음을 알 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 폭기조, 11: 주입구, 12: 도어, 100:와류발생장치, 110: 챔버, 111: 본체, 112: 유입부, 113:배출부, 120: 공기 유입부, 121: 연장부, 122: 분기부, 130: 공기가속부, 131: 제1 단부, 132: 가속부, 133: 제2단부, 140: 공기 분사부, 150:미세기포발생부, 160: 지지부

Claims (10)

1. 고농도 유기성 폐수를 포함하는 원수를 모아두는 집수조;
   상기 집수조로부터 상기 원수를 이송하여 고형물과 액상물을 분리하는 고액분리장치;
   상기 고액분리장치로부터 분리된 액상물을 받아 저장하는 유량 조정조;
   상기 유량 조정조로부터 공급되는 액상물과 침전조로부터 생성된 슬러지 및 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지를 혼합하는 계량조;
   상기 계량조로부터 혼합된 액상물을 무산소 조건에서 탈질하는 전탈질조;
   상기 전탈질조로부터 공급된 액상물을 호기성 조건에서 처리하는 폭기조;
   상기 폭기조를 거친 액상물이 무산소 조건에서 탈질공정을 수행하는 후탈질조;
   상기 후탈질조를 거친 액상물을 다시 호기성 조건에서 처리하는 재폭기조;
   상기 재폭기조로부터 공급된 액상물이 머물면서 고형물과 슬러지 또는 플럭이 하부에 침전되고 상부에는 고형물 농도가 낮은 액상물이 형성되는 침전조; 상기 침전조 상부에 형성된 액상물을 저장하는 상등수 저류조;
   상기 상등수 저류조에서 이송된 액상물을 호기성 조건에서 0.01~0.5마이크로 크기의 구멍(pore)을 갖는 분리막으로 여과처리하는 분리막 생물반응기(MBR) 여과조;
   상기 MBR 여과조에서 이송된 액상물을 처리수와 농축수로 분리시키는 나노여과장치;
   상기 나노여과장치에서 배출된 처리수를 저장 및 배출하는 방류수조;
   상기 MBR 여과조에서 액상물이 나노여과장치로 이송되기 전에 액상물을 오존과 접촉시켜 산화시키는 오존반응조; 및
   상기 오존반응조를 거친 액상물이 저장되는 안정화조를 구비하는 고농도 유기성 폐수처리 설비로서,
   상기 폭기조에서 수행되는 생물학적 처리공정에 공기 또는 산소를 공급하기 위하여 단계적인 공기가속부를 갖는 수처리시스템용 고효율 와류발생장치를 포함하며,
   상기 와류발생장치는 폭기조 내의 액상물이 중심축을 따라 관통하는 내부를 갖는 본체와, 폭기조 내의 오수 또는 폐수가 본체로 유입되도록 본체의 하부에 형성된 유입부와, 본체로 유입된 오수 또는 폐수가 본체의 외부로 배출되도록 본체의 상부에 형성된 배출부를 포함하는 챔버; 폭기조 외부로부터 유입되는 공기가 통과되는 공기 유입부; 공기 유입부에 연결되어 공기 유입부로부터 공기가 유입되는 제1 단부와, 제1 단부로부터 연장되며 공기 유입부의 횡단면적보다 작은 횡단면적을 구비하여 제1 단부로부터 유입된 공기를 가속시키는 가속부와, 가속부에 연결되어 가속된 공기를 배출하는 제2 단부를 포함하는 공기 가속부; 및 공기 가속부의 제2 단부에 연결된 일 단부를 통해 공기 가속부로부터 가속된 공기가 유입되고, 챔버의 본체 내부에 연결된 타 단부를 통해 챔버의 본체 내부에 챔버의 본체 내측면을 따라 선회하는 와류가 발생하도록 가속된 공기가 분사되는 공기 분사부;를 구비하는 것이고,
   상기 오존반응조는 오존발생기, 산소발생기, 냉각기를 포함하는 오존설비 및 상기 오존설비에서 생산된 오존을 폐수와 혼합시키기 위해 인젝터, 인라인(in-line) 믹서, 펌프 및 미세기포발생장치를 포함하는 오존접촉조를 구비하며,
   상기 오존반응조 및 상기 나노여과장치는 차량에 탑재되거나 차량으로 견인가능한 이동식 컨테이너에 탑재되어 자유로운 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 고농도 유기성 폐수처리 설비.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 전탈질조 통해 공급된 액상물을 순차적으로 처리하는 n개의 폭기조를 구비하며(단, n≥4), n번째 폭기조로부터 생성된 내부반송슬러지를 상기 계량조로 공급하는 내부반송슬러지 이송라인을 구비하는 고농도 유기성 폐수처리 설비.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 오존반응조에서 잉여로 배출되는 오존을 상기 집수조 상단에 투입하여 집수조에서 배출되는 냄새 물질의 악취를 감소시키는 장치를 더 포함하는 고농도 유기성 폐수처리 설비.
8. 제1항에 있어서,
   상기 오존반응조는 자외선램프 및 자외선LED 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 구비하는 고농도 유기성 폐수처리 설비.
9. 제1항, 제3항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항의 설비를 이용하는 고농도 유기성 폐수처리 방법으로서,
   상기 유량조정조, 집수조 중 어느 하나 이상에 폭기를 수행 하면서, 상기 침전조에서 형성된 하부 농축 슬러지 또는 플럭을 일정비율로 주입하는 것인 고농도 유기성 폐수처리 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 오존반응조에 과산화수소들 단독으로 혹은 자외선램프 또는 자외선LED와 함께 첨가하여 오존의 분해반응을 유도하는 고농도 유기성 폐수처리 방법.

Images