KR102340961B1 - 분말 산화철을 이용한 수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말 산화철을 이용하여 하수나 폐수를 처리하는 분말 산화철을 이용한 수처리장치에 관한 것으로서, 분말 산화철을 투입하여 수처리하는 수처리부와, 이 수처리부의 하류에 설치되어 수처리부에서 발생된 슬러지를 처리하며 슬러지에 함유된 분말 산화철을 수처리부에서 재이용하도록 회수하는 슬러지 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 분말 산화철을 주입하여 미생물 Floc과 분말 산화철의 접촉을 증대하여 1차적으로 침강성을 개선하고, 침전지에서 반송되는 슬러지의 미생물량 증대에 따라 하수 및 폐수 처리계통에서의 고집적화와 처리효율 증대를 달성할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

분말 산화철을 이용한 수처리장치{APPARATUS FOR TREATING WASTE WATER USING IRON OXIDE POWDER}

본 발명은 분말 산화철을 이용한 수처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분말 산화철을 이용하여 하수나 폐수를 처리하는 분말 산화철을 이용한 수처리장치에 관한 것이다.

최근 수계 수질오염의 악화가 지속됨과 동시에 가용한 수자원에 대한 한계가 드러나면서 기존 수계의 수질개선을 통한 수자원 확보의 노력이 이루어지고 있으며, 환경부에서도 하수종말처리시설과 함께 폐수종말처리시설의 방류수 수질기준을 단계적으로 강화하고 있으므로 보다 효율적이면서 처리의 안정성을 확보할 수 있는 신뢰성 있는 폐수처리 시스템에 대한 기술수요가 증가하고 있다

특히 식품 가공공장 등으로부터 발생하는 고농도의 유기성 폐수는 강화되는 수질기준을 만족시키는 수준까지 처리하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 이의 불완전한 처리가 수계 수질 악화에 미치는 영향이 상대적으로 크기 때문에 이를 효율적으로 처리할 수 있는 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 고농도 유기성 폐수를 처리하기 위해 국내에 주로 적용되고 있는 공법으로는 크게 호기성 처리공법 및 혐기성 소화이중 상기 호기성 처리공법으로는 통상적으로 활성슬러지법, 활성생물막법, 연속 회분식 반응조, 호기성 여상 공법 등이 주로 이용된다.

그러나, 상술한 호기성 처리공법들의 특징을 살펴보면, 상기 연속 회분식 반응조의 경우에는 공정 관리가 편하고, 수질 및 유량 변동에 강한 장점을 갖고 있어 오수, 산업 폐수, 침출수 등 다양한 폐수에 적용되고 있으나 중ㆍ대규모의 시설에는 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있으며, 상기 호기성 여상 공법은 반응기에 미생물을 부착하기 위한 담체를 충전시킨 후 담체에 형성된 생물막에 의해 유기물의 생물학적 산화 및 분해와 물리적 여과를 동시에 유도하는 공법이나 고농도의 폐수에는 적용이 어렵다는 한계점을 가진다.

국내 및 국외에서 널리 활용되고 있는 하수 및 폐수 내에 포함된 유기물질 및 영양염류의 대표적 처리기술인 생물학적 처리기술은, 생물반응조 내에서 유지 및 관리되고 있는 미생물량에 의해 처리효율이 결정되며, 따라서 생물반응조 내 고농도의 미생물량의 유지를 위한 MBR(Membrane Bio-Reactor) 기술을 포함한 고집적화 기술이 주요한 기술개발의 방향으로 이루어지고 있다.

하지만, 이러한 MBR 기술을 포함한 미생물량의 고집적화 기술은 멤브레인(Membrane)의 초기 투자비용의 증대, 슬러지내 미생물 활성도의 저하 및 폭기비용의 증대 등 다양한 문제점을 수반하게 된다.

한편, 국내 및 국외에서 적용되고 있는 분말 산화철을 활용한 고집적 하수 및 폐수 처리기술은, 하수 및 폐수 처리계통 내에서 분말 산화철의 주입, 회수, 재이용을 고려하여 고농도 및 고점도인 미생물 플록(Floc)에서의 고액분리의 난제와 현탁액 발생에 의한 처리성능의 저하 등의 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0667225호 (2007년01월15일) 대한민국 등록특허 제10-0930929호 (2009년12월10일) 대한민국 등록특허 제10-1268502호 (2013년06월07일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 분말 산화철을 주입하여 미생물 Floc과 분말 산화철의 접촉을 증대하여 1차적으로 침강성을 개선하고, 침전지에서 반송되는 슬러지의 미생물량 증대에 따라 하수 및 폐수 처리계통에서의 고집적화와 처리효율 증대를 달성할 수 있는 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 소화조 내에서 미생물 환원반응의 주 기작인 전달전달 반응을 촉진시켜 소화조의 소화효율을 높이고, 하수 및 폐수 처리계통 상의 점도가 높은 슬러지와 달리 소화에 의해 점도가 낮은 슬러지 내에 포함된 분말 산화철을 후단의 고액분리장치에서 용이하게 분리하여 하수 및 폐수 처리계통에서 재이용할 수 있는 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 고집적 하수처리 시스템은 생물반응조에 주입한 분말 산화철은 침강보조제로 침강성을 개선하여 다량의 미생물을 확보함으로써 생물반응조의 고집적화를 달성하고, 후단의 슬러지 처리계통인 소화조에서는 전자전달 반응을 촉진 시켜 소화효율 개선에 기여할 수 있는 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 슬러지 처리에서 최종 사용된 분말 산화철은 고액분리장치에 의해 고액분리되어 다시 재이용 됨으로써, 기존 동일 처리용량의 생물학적 처리시스템의 고효율 처리가 가능하여 용이한 기존 하수처리장의 리트로피트(Retrofit)를 제공할 수 있는 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 생물반응조 내에서 고농도 미생물량의 유지를 위한 초기 투자비용의 증대 및 생물활성도의 저하 문제와 침강보조제에 의해 수반되는 회수 및 재이용의 문제점들을 해결할 수 있는 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 분말 산화철을 이용하여 하수나 폐수를 처리하는 수처리장치로서, 분말 산화철을 투입하여 수처리하는 수처리부; 및 상기 수처리부의 하류에 설치되어, 상기 수처리부에서 발생된 슬러지를 처리하며 슬러지에 함유된 분말 산화철을 상기 수처리부에서 재이용하도록 회수하는 슬러지 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 수처리부는, 하수나 폐수를 생물학적으로 탈질하여 수처리하는 무산소조(10); 상기 무산소조(10)의 하류에 설치되어, 유기물을 제거하고 질산화시키는 호기조(20); 상기 호기조(20)의 하류에 설치되어, 수처리후 슬러지를 침전시켜 분리하는 침전조(30); 및 상기 호기조(20)에 연결되어, 상기 호기조(20)에 분말 산화철을 투입하는 투입부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 슬러지 처리부는, 상기 수처리부의 하류에 연결되어, 상기 수처리부에서 배출된 슬러지를 소화처리하는 소화조(50); 상기 소화조(50)의 하류에 연결되어, 소화처리된 슬러지를 탈수하는 탈수기(60); 및 상기 소화조(50)와 상기 탈수기(60) 사이에 설치되어, 슬러지를 고액으로 분리하고 슬러지에 함유된 분말 산화철을 회수하는 고액분리부(70);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 분말 산화철을 주입하여 미생물 Floc과 분말 산화철의 접촉을 증대하여 1차적으로 침강성을 개선하고, 침전지에서 반송되는 슬러지의 미생물량 증대에 따라 하수 및 폐수 처리계통에서의 고집적화와 처리효율 증대를 달성할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 소화조 내에서 미생물 환원반응의 주 기작인 전달전달 반응을 촉진시켜 소화조의 소화효율을 높이고, 하수 및 폐수 처리계통 상의 점도가 높은 슬러지와 달리 소화에 의해 점도가 낮은 슬러지 내에 포함된 분말 산화철을 후단의 고액분리장치에서 용이하게 분리하여 하수 및 폐수 처리계통에서 재이용할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 고집적 하수처리 시스템은 생물반응조에 주입한 분말 산화철은 침강보조제로 침강성을 개선하여 다량의 미생물을 확보함으로써 생물반응조의 고집적화를 달성하고, 후단의 슬러지 처리계통인 소화조에서는 전자전달 반응을 촉진시켜 소화효율 개선에 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 슬러지 처리에서 최종 사용된 분말 산화철은 고액분리장치에 의해 고액분리되어 다시 재이용 됨으로써, 기존 동일 처리용량의 생물학적 처리시스템의 고효율 처리가 가능하여 용이한 기존 하수처리장의 리트로피트(Retrofit)를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 생물반응조 내에서 고농도 미생물량의 유지를 위한 초기 투자비용의 증대 및 생물활성도의 저하 문제와 침강보조제에 의해 수반되는 회수 및 재이용의 문제점들을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 나타내는 구성도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 분말 산화철을 이용한 수처리장치를 나타내는 구성도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 분말 산화철을 이용한 수처리장치는, 수처리부와 슬러지 처리부를 포함하여 이루어져. 분말 산화철을 이용하여 하수나 폐수를 고집적으로 처리하는 수처리장치이다.

수처리부는, 하수나 폐수의 생물반응조에 분말 산화철을 투입하여 수처리하는 수처리수단으로서, 무산소조(10), 호기조(20), 침전조(30) 및 투입부(40)를 포함하여 이루어져 있다.

무산소조(10)는, 하수나 폐수를 생물학적으로 탈질하여 수처리하는 처리수단으로서, 용존산소가 거의 없는 무산소(anoxic) 상태에서 아질산성 질소(NO2-N) 또는 질산성 질소(NO3-N)와 같은 무기질소에 포함된 질소(N) 성분을 탈질미생물을 이용하여질소 가스(N2)로 환원시켜 수중에 방출시키게 된다.

이러한 무산소조에서는, 하수 및 폐수처리 시스템에서의 생물학적 질소제거는 수계의 보전과 부영양화 방지를 목적으로 수행된다. 생물학적 질소제거는 일련의 질산화(nitrification) 및 탈질(denitrification) 과정을 통해 수행된다.

구체적으로, 유기질소화합물은 생물학적인 분해에 의해 암모니아 형태로 전환되며, 암모니아성 질소는 질산화를 거쳐 질산성 질소로 산화되고, 질산성 질소는 탈질과정에 의해 질소 가스로 환원됨으로써 제거된다.

또한, 이러한 탈질과정은 일반적으로 무산소조에서 수행되는데, 이러한 무산소조의 경우 유입수의 체류시간은 3hr 정도이며 탈질효율을 높이기 위해 질산화조(포기조)와의 사이에서 200 ~ 400%의 내부반송비(internal recycle ratio)로 유입수를 순환시키는 것이 바람직하다.

호기조(20)는, 무산소조(10)의 하류에 설치되어 유기물을 제거하고 질산화시키는 처리수단으로서, 하수 및 폐수 처리계통의 생물반응조 중 폭기에 의한 교반이 활발하게 이루어지게 된다.

이러한 호기조(20)에서는 호기성 세균이 부착된 담체가 설치되나, 교체가 용이하지 않으며, 설치된 담체의 이탈 등에 의하여 오염 물질에 충분히 제거되지 않은 오수가 배출될 염려가 있어, 확실하게 오수 등에 포함되는 질소 등과 같은 오염물을 제거할 수 있으며, 용이하게 고정하고 분리할 수 있는 호기조가 사용된다.

특히, 하수 및 폐수의 생물학적 수처리 과정 중 최초침전지에서 처리된 1차 처리수가 호기조(20)로 유입되어 하수 및 폐수 중에 포함된 콜로이드성 및 용해성 유기물을 제거하기 위해 호기성 미생물을 활성화시켜 유기 오염물질을 분해하여 제거시키게 된다.

또한, 호기조는 표준 활성 오니법에 의한 수처리 단위 공정 중에서 2차 처리의 적정 여부를 결정하는 중요한 공정으로 호기조 내 각종 운전 여건을 호기성 미생물 활동에 알맞게 조절하는 것이 유지 관리의 측면에서 바람직하다.

특히, 호기조의 유지 관리에 있어서, 미생물 작용을 활발하게 하여 활성 슬러지의 정화 기능이 촉진되도록 용존산소(DO)를 적정하게 유지시키기 위한 충분한 산소 공급과 하수의 균일한 혼합을 위한 포기 기능이 가장 중요하게 된다.

또한, 호기조에 공기를 주입하는 이유는 호기성 미생물에 산소를 공급하여 산화 및 흡착 등의 활동을 원활하게 하는데 있으며, 한편으로 호기조로 유입되는 최초 침전지의 1차 처리수와 최종 침전지의 반송 오니와의 혼합액을 섞어주는 효과와 함께 활성 오니의 침강을 방지하기 위한 것이다.

침전조(30)는, 호기조(20)의 하류에 설치되어 수처리후 슬러지를 침전시켜 분리하는 침전수단으로서, 대표적인 물리적 처리 시설로 이루어져 하수의 정화 처리는 물론, 공업 시설 또는 축산업 시설 등 각종 공해배출 시설에서 배출되는 오, 폐수의 정화 처리에 있어서 필수적으로 구성되는 시설이다.

이러한 수처리의 침전조(30)에서는 수조 하부에 침전된 슬러지 즉, 반액반고상의 오니를 수집하는 장치가 설치되는데, 일반적인 슬러지 수집 장치는 침전조 바닥을 따라 종방향으로 이동하는 판체가 구성되어 침전조 하부에 층상으로 침전된 슬러지를 침전조 종단상 시점부 또는 종점부 중 어느 일방으로 밀어 내는 방식으로 작동되며, 이렇듯 흡출관을 통하여 무산소조(10)에 투입되거나 또는 배출관을 통하여 침전조 외부로 배출된다.

이러한 수처리 침전조용 슬러지 수집 장치는, 침전조의 종단면상 순환되는 와이어 또는 체인 등이 구축되고, 이들 순환 와이어 또는 체인에 슬러지 이송용 판체가 장착되는 구조를 가지 것이 가능함은 물론이다.

투입부(40)는, 호기조(20)의 상류에 연결되어 호기조(20)에 분말 산화철을 투입하는 투입수단으로서, 마그네타이트(Magnetite) 등과 같은 분말 산화철을 호기조(20)에 침강보조제로 투입하게 된다.

슬러지 처리부는, 수처리부의 하류에 설치되어 수처리부에서 발생된 슬러지를 처리하며 슬러지에 함유된 분말 산화철을 수처리부에서 재이용하도록 회수하는 슬러지 처리수단으로서, 소화조(50), 탈수기(60) 및 고액분리부(70)로 이루어져 있다.

소화조(50)는, 수처리부의 하류에 연결되어, 상기 수처리부에서 배출된 슬러지를 소화처리하는 처리수단으로서, 폐수의 생물환원처리 등에 사용되는 밀폐식 탱크로 이루어져 폐수, 즉 소화액 속에 포함된 다량의 슬러지에 존재하는 혐기성 미생물에 의해 슬러지를 생물학적으로 분해하게 된다.

또한, 이러한 소화조(50)는 예를 들면, 하수 처리장이나, 매립장 침출수, 생활분뇨, 음식물쓰레기, 축산분뇨, 정수처리장 농축슬러지, 알콜증류폐액 또는 효모제조폐액, 도축처리폐기물 기타 유기물의 생물학적 처리시스템에 적용되며, 폐수 속에 함유된 바이오매스는 혐기성 미생물에 의해 이산화탄소 또는 메탄으로 분해하게 된다.

이러한 소화조 내에 처리중인 폐수 속의 슬러지가 시간이 지나면서 수면 위로 부상하여 표면에서 경화되면 두꺼운 스컴(scum)층을 형성하게 되며, 이와 같이 폐수의 표면에서 굳어진 스컴은 혐기성 미생물의 반응을 저해하여 시스템 전체의 효율을 저하시키게 된다.

그리고 이러한 스컴을 제거하거나 분쇄하기 위해 소화조 외부로부터 별도의 공기나 액체를 주입하는 경우 소화조 내의 혐기성 반응분위기를 유지할 수 없어서 혐기성 미생물에 의한 처리효율이 저하하게 된다.

탈수기(60)는, 소화조(50)의 하류에 연결되어, 소화처리된 슬러지를 탈수하는 처리수단으로서, 이러한 슬러지에 함유되어 있는 수분을 분리하는 탈수공정에 사용되어 처리하게 된다.

여기서, 이러한 슬러지의 탈수 공정으로는, 슬러지를 여과포와 같은 필터로 가압하여 필터링하는 여과포 탈수방식 또는 적극을 인가하여 전압차에 의해 탈수하는 전기침투 탈수방식 등이 사용되고 있다.

또한, 상하수 수처리공정이나 축산폐수 등을 처리하는 공정에서 발생하는 슬러지는 물리적인 원심력에 의하여 농축탈수 가능하도록 원심탈수기에 주입하여 슬러지를 추출하는 것도 가능함은 물론이다.

이러한 원심탈수기는 스크류콘베이어의 구동에 따라 주입된 슬러지가 추출되어지는 것으로서, 원심분리기의 경우 슬러지에 함유되어 있는 물과 고형물을 회전하는 외동보올에 주입하여 적은 동력으로 원심력을 가함으로써 물과 고형물이 분리된다.

고액분리부(70)는, 소화조(50)와 탈수기(60) 사이에 설치되어 슬러지를 고상과 액상으로 고액으로 분리하고 슬러지에 함유된 분말 산화철을 회수하는 처리수단으로서, 각종 산업폐수 및 하수, 그리고 양돈분뇨에는 슬러지 등과 같은 고형물이 함유되어 있는 관계로 이러한 고형물을 분리, 제거시키지 않고는 정화처리 과정이 적절하게 수행될 수 없으므로 사전에 고액 분리과정을 통하여 고형물을 제거하는 동시에 슬러지에 함유된 분말 산화철을 회수하여 투입부(40)와 별도로 호기조(20)에 다시 투입하게 된다.

따라서, 본 발명의 수처리장치는 생물학적 하수 및 폐수처리기술의 지향점인 생물반응조내 미생물량의 고집적화에 관한 장치로서, 하수 및 폐수 처리계통의 생물반응조 중 폭기에 의한 교반이 활발하게 이루어지는 호기조에 침강보조제인 분말 산화철의 주입부를 통해 분말 산화철을 주입하여 미생물 플록(Floc)과 분말 산화철의 접촉을 증대하여 1차적으로 침강성을 개선하고, 침전지에서 반송되는 슬러지의 미생물량 증대에 따라 하수 및 폐수 처리계통에서의 고집적화와 처리효율 증대를 달성하게 된다.

또한, 폐슬러지에 함유된 분말 산화철은 2차적으로 슬러지 처리계통인 소화조 내에서 미생물 환원반응의 주 기작인 전달전달 반응을 촉진시켜 소화조의 소화효율을 높이고, 하수 및 폐수 처리계통 상의 점도가 높은 슬러지와 달리 소화에 의해 점도가 낮은 슬러지 내에 포함된 분말 산화철을 후단의 고액분리장치에서 용이하게 분리하여 하수 및 폐수 처리계통에서 재이용하는 분말 산화철 순환을 포함하게 된다.

이상의 단위조작을 포함한 고집적 하수 및 폐수처리 장치는, 대형의 하수 및 폐수처리장 대상의 슬러지 처리계통을 포함한 시스템과 중소규모 하수 및 폐수처리장 대상으로 한 후단의 슬러지 처리계통이 삭제된 단일 하수 및 폐수처리 시스템을 함께 포함하게 된다.

이와 같이 후단의 슬러지 처리계통이 삭제된 단일 하수 및 폐수처리 시스템의 경우, 폐슬러지 내 함수율의 감소에 따른 원심탈수를 포함한 슬러지 탈수 성능의 향상을 달성하게 된다.

또한, 본 발명은 종래의 MBR 등 미생물량 고집적 기술의 문제점을 해소하기 위해 고안한 것으로써, 하수 및 폐수 처리계통에서의 추가적인 폭기장치의 설치를 방지하기 위해 기존 생물학적 반응조 내의 폭기조 또는 호기조에 분말 산화철의 주입장치를 고려하였으며, 슬러지 처리계통에서 페슬러지내 점도 유발 물질의 제거에 따라 점성이 약해진 소화조 후단에서 분말 산화철의 회수를 위한 고액분리 장치의 설치 및 재이용 흐름을 고려함으로써 고회수율 운전이 가능하며, 에너지를 절감할 수 있는 효과를 얻게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 분말 산화철을 주입하여 미생물 Floc과 분말 산화철의 접촉을 증대하여 1차적으로 침강성을 개선하고, 침전지에서 반송되는 슬러지의 미생물량 증대에 따라 하수 및 폐수 처리계통에서의 고집적화와 처리효율 증대를 달성할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 소화조 내에서 미생물 환원반응의 주 기작인 전달전달 반응을 촉진시켜 소화조의 소화효율을 높이고, 하수 및 폐수 처리계통 상의 점도가 높은 슬러지와 달리 소화에 의해 점도가 낮은 슬러지 내에 포함된 분말 산화철을 후단의 고액분리장치에서 용이하게 분리하여 하수 및 폐수 처리계통에서 재이용할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 고집적 하수처리 시스템은 생물반응조에 주입한 분말 산화철은 침강보조제로 침강성을 개선하여 다량의 미생물을 확보함으로써 생물반응조의 고집적화를 달성하고, 후단의 슬러지 처리계통인 소화조에서는 전자전달 반응을 촉진 시켜 소화효율 개선에 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 슬러지 처리에서 최종 사용된 분말 산화철은 고액분리장치에 의해 고액분리되어 다시 재이용 됨으로써, 기존 동일 처리용량의 생물학적 처리시스템의 고효율 처리가 가능하여 용이한 기존 하수처리장의 리트로피트(Retrofit)를 제공할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 생물반응조 내에서 고농도 미생물량의 유지를 위한 초기 투자비용의 증대 및 생물활성도의 저하 문제와 침강보조제에 의해 수반되는 회수 및 재이용의 문제점들을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10: 무산소조 20: 호기조
30: 침전조 40: 투입부
50: 소화조 60: 탈수기
70: 고액분리부

Claims (3)

1. 분말 산화철을 이용하여 하수나 폐수를 처리하는 수처리장치로서,
   분말 산화철을 투입하여 수처리하는 수처리부; 및
   상기 수처리부의 하류에 설치되어, 상기 수처리부에서 발생된 슬러지를 처리하며 슬러지에 함유된 분말 산화철을 상기 수처리부에서 재이용하도록 회수하는 슬러지 처리부;를 포함하고,
   상기 수처리부는,
   하수나 폐수를 생물학적으로 탈질하여 수처리하는 무산소조(10);
   상기 무산소조(10)의 하류에 설치되어, 유기물을 제거하고 질산화시키는 호기조(20);
   상기 호기조(20)의 하류에 설치되어, 수처리후 슬러지를 침전시켜 분리하는 침전조(30);
   상기 호기조(20)에 연결되어, 상기 호기조(20)에 분말 산화철을 투입하는 투입부(40);를 포함하고,
   상기 슬러지 처리부는
   상기 수처리부의 하류에 연결되어, 상기 수처리부에서 배출된 슬러지를 소화처리하는 소화조(50);
   상기 소화조(50)의 하류에 연결되어, 소화처리된 슬러지를 탈수하는 탈수기(60); 및
   상기 소화조(50)와 상기 탈수기(60) 사이에 설치되어, 슬러지를 고액으로 분리하고 슬러지에 함유된 분말 산화철을 회수하는 고액분리부(70);를 포함하고,
   상기 무산소조(10)의 유입수의 체류시간은 3hr이며 탈질효율을 높이기 위해 호기조(20)와의 사이에서 200 ~ 400%의 내부반송비로 유입수를 순환시키고,
   상기 침전조(30)에서는 수조 하부에 침전된 슬러지를 수집하는 슬러지 수집 장치가 설치되며, 상기 슬러지 수집 장치는 침전조 바닥을 따라 종방향으로 이동하는 판체가 구성되어 침전조 하부에 층상으로 침전된 슬러지를 침전조 종단상 시점부 또는 종점부 중 어느 일방으로 밀어 내는 방식으로 작동되며, 수집된 슬러지는 흡출관을 통하여 상기 무산소조(10)에 투입되거나 또는 배출관을 통하여 침전조 외부로 배출되며,
   상기 고액분리부(70)는, 회수한 분말 산화철을 상기 호기조(20)에 별도로 다시 투입하는 것을 특징으로 하는 분말 산화철을 이용한 수처리장치.
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