KR102560415B1 - 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법 - Google Patents
하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템은, 하·폐수를 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)을 통해 처리하는 하·폐수처리시설에 설치되어 위기관리를 수행하는 것으로서, 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 반응조에 수용된 반응액과 동일한 성상을 가지는 검출수를 수용하도록 구비되는 위기관리 생물반응기, 상기 위기관리 생물반응기에 구비되어 상기 위기관리 생물반응기 내에서 반응액과 하·폐수 혼합된 검출수의 용존산소량(DO, Dissolved Oxygen)을 감지하는 DO센서, 상기 DO센서의 측정값을 통해 상기 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 용존산소량 분석부 및 상기 용존산소량 분석부에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 제어서버를 포함한다.
Description
본 발명은 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하·폐수처리시설에 유해물질이 유입되거나 유기물의 과부하 상태 지속으로 정상 운전이 어려울 경우, 이를 조기에 발견하여 위기에 대처할 수 있도록 하는 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법에 관한 것이다.
일반적으로 가정 및 다양한 산업시설에서 배출되는 하수 및 폐수는 하·폐수처리시설로 이동되어 일련의 처리 과정을 거치게 된다.
다만, 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)으로 운용되는 하·폐수처리시설은 유입수에 유해물질이 포함되어 있을 경우, 생물반응기 내의 미생물에 피해를 끼쳐 처리 공정에 이상 현상이 발생하게 되어 정상적인 운전이 어렵게 되며, 이로 인한 시간적, 경제적인 피해를 야기할 수 있다.
또한 유입수가 정상적인 농도 이상의 고농도로 유입되거나 하·폐수처리시설의 용량을 초과하여 유입되는 과부하 유입의 경우에도, 반응조의 처리 효율이 저하되어 방류수의 수질이 악화될 수 있으며 시스템을 회복하기 위한 경제적 비용이 발생하게 된다.
종래 하·폐수처리시설의 관리는 유입수 및 유출수의 수질 분석에 주로 의존하고 있으나, 유입수에서 실시간 측정이 가능한 항목은 단순히 온도, pH, 용존산소량(DO, Dissolved Oxygen) 정도이며, 이와 같은 값으로부터 하·폐수처리시설의 상태를 파악하였을 때는 이미 하·폐수처리시설의 성능이 저하된 이후로, 그 회복에 상당한 경제적 비용과 시간이 필요하다.
성능저하의 원인을 사전에 파악하기 위해서는 유입수 내에 유해물질 및 독성물질의 함유 여부를 측정하여야 할 필요가 있으나, 이를 위해서는 고가의 분석 장비가 필요하고, 장비와 분석기법 및 기술력을 갖춘다고 하더라도 시료 이송 및 분석에 시간이 필요하여 분석 결과가 나왔을 때는 이미 하·폐수처리시설의 성능이 저하되는 피해를 입은 이후가 된다.
또한 유입수에 어떤 이유로 유기물질이 과부하 유입되었을 때 이에 대해 파악하고 대처하게 되는 시점은 이미 하·폐수처리시설의 성능 저하가 일어나고 방류수의 수질기준이 초과된 이후이며, 이 역시 현재 유기물에 대한 BOD(Biochemical Oxygendemand: 생화학적 산소요구량) 및 COD (Chemical Oxygendemand: 화학적 산소요구량) 등 농도 분석이 실시간으로 이루어지기 어렵기 때문이다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 용존산소량의 실시간 측정 자료를 활용하고자 하는 목적의 종래기술로서, 국내공개특허 제10-2007-0067443호에 'DO 실시간 기록시스템 및 기록 방법'이 개시되어 있다.
하지만, 이 기술은 단순히 용존산소량의 농도를 실시간으로 자동 기록할 수 있는 용존산소량 실시간 기록 시스템 및 그 기록 방법에 관한 것으로서, 작은 범위에 국한된 기술이며 현장에서 바로 측정하는 것이 아닌 시료를 채취한 후 측정해야 하고, 미생물의 주입이 없어 주어진 시료에 대한 정 확한 수치를 알기 어렵다는 단점이 있다.
따라서 하·폐수처리시설의 오염에 대한 빠른 대처가 어려운 것은 물론, 독성물질의 존재 판단에는 제한적으로 사용될 수 있다.
이와 다른 또 다른 종래기술로, 국내등록특허 제10-2199409호에는 '수중 중금속농도 실시간 감시 시스템 및 방법'이 개시되어 있다. 이는 방사선원에서 조사된 방사선이 물속의 중금속과 만나 산란될 때 그 산란 정도를 측정하여 물속의 중금속 농도를 모니터링하는 기술이다.
하지만, 이 기술은 물 속의 전체적인 중금속의 양을 파악하는 데는 도움을 줄 수 있으나 하·폐수처리시설의 성능에 영향을 주는 유해 중금속을 선별적으로 파악하는 데는 한계가 있다.
또 다른 종래기술로서, 국내등록특허 제10-1482624호에 '수계 내 표적 유해물질 연속 모니터링 장치 및 방법'이 개시되어 있다. 이는 표적 물질을 선택적으로 인지할 수 있는 리셉터, 이 리셉터를 고정한 다공성 멤브레인, 리셉터와 반응하는 표적물질의 형광신호 세기를 연속 측정하는 센싱 유닛 등을 이용하여, 수계 내 존재하는 표적 물질의 농도를 연속적으로 측정할 수 있도록 하였으나, 표적물질만의 인지에 국한되어 있고, 기술이 복잡하여 재현성이 낮으며 현장에서 적용하기 어려운 단점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 다양한 형태의 하·폐수처리공정을 포함하는 하·폐수처리시설에서 예상치 않은 유해물질이 유입되거나, 설계치를 과도하게 초과하는 고농도 유기물 유입으로 포기조 미생물이 쇼크를 받게 되어 기능을 상실하거나 과도한 기능 저하로 처리시설의 성능 저하가 발생하는 사고를 조기에 발견하고 차단하여 전체 하·폐수처리시설의 원활한 운전에 기여할 수 있는 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하·폐수처리시설의 위기관리시스템은, 하·폐수를 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)을 통해 처리하는 하·폐수처리시설에 설치되어 위기관리를 수행하는 것으로서, 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 반응조에 유입되는 하·폐수와 동일한 성상을 가지는 하·폐수를 수용하도록 구비되는 위기관리 생물반응기, 상기 위기관리 생물반응기 내에서 반응액과 하·폐수가 혼합된 검출수, 상기 위기관리 생물반응기에 구비되어 검출수의 용존산소량(DO, Dissolved Oxygen)을 감지하는 DO센서, 상기 DO센서의 측정값을 통해 상기 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 용존산소량 분석부 및 상기 용존산소량 분석부에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 제어서버를 포함한다.
이때 상기 위기관리 생물반응기는, 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 침전조로부터 반송되는 반송슬러지를 공급받도록 형성되어 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 반응조에 수용된 반응액과 동일한 미생물 분포를 갖는 검출수의 성상을 유지하도록 형성될 수 있다.
또한 상기 위기관리 생물반응기에는, 상기 하·폐수처리시설로 유입되는 유입수의 일부가 선택적으로 유입되도록 형성될 수 있다.
더불어 상기 위기관리 생물반응기로부터 유출되는 유출수는 상기 침전조로부터 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 혐기조 측으로 반송되는 외부반송유로에 합류되도록 형성될 수 있다.
그리고 상기 위기관리 생물반응기에는, 검출수의 용존산소량을 유지할 수 있도록 블로워를 제어하는 산기유닛이 구비될 수 있다.
한편 상기 제어서버는, 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 상기 하·폐수처리시설로 유입되는 유입수를 차단하고, 상기 하·폐수처리시설의 운전을 정지하도록 제어할 수 있다.
또한 상기 제어서버는, 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 대책을 수립하는 역할을 수행하도록 마련되는 위기관리서버 및 관리자가 소유한 모바일 단말기 중 적어도 어느 하나 이상에 경보를 수행하는 경보부를 포함할 수 있다.
더불어 상기 제어서버는, 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 상기 위기관리 생물반응기에 수용된 검출수가 새로 교체되도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 제어서버는, 상기 위기관리 생물반응기가 상기 하·폐수처리시설과 동일한 조건으로 운전되도록 제어할 수 있다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하·폐수처리시설의 위기관리방법은, 제어서버가 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 반응조에 수용된 반응액과 동일한 성상을 가지는 검출수를 위기관리 생물반응기에 유입시키는 (a)단계, 상기 위기관리 생물반응기에 구비된 DO센서를 통해 상기 위기관리 생물반응기 내에서 반응액과 하·폐수가 혼합된 검출수의 용존산소량을 감지하는 (b)단계, 용존산소량 분석부가 상기 DO센서의 측정값을 통해 상기 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 (c)단계 및 상기 제어서버가 상기 용존산소량 분석부에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 (d)단계를 포함한다.
이때 상기 (a)단계는, 상기 제어서버가 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 침전조로부터 반송되는 반송슬러지와, 상기 하·폐수처리시설로 유입되는 유입수의 일부가 상기 위기관리 생물반응기에 유입되도록 제어할 수 있다.
또한 상기 (d)단계에서 상기 제어서버에 의해 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 상기 제어서버가 후속조치를 수행하는 (e)단계가 더 수행될 수 있다.
여기서 상기 (e)단계는, 상기 제어서버가 상기 하·폐수처리시설로 유입되는 유입수를 차단하고, 상기 하·폐수처리시설의 운전을 정지하도록 제어할 수 있다.
그리고 상기 (e)단계는, 상기 제어서버가 대책을 수립하는 역할을 수행하도록 마련되는 위기관리서버 및 관리자가 소유한 모바일 단말기 중 적어도 어느 하나 이상에 경보를 수행하도록 경보부를 제어할 수 있다.
더불어 상기 (e)단계는, 상기 제어서버가 상기 위기관리 생물반응기에 수용된 검출수가 새로 교체되도록 제어할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법은, 위기관리 생물반응기에 구비된 DO센서에 의해 감지되어 용존산소량 분석부를 통해 데이터화된 용존산소량 데이터를 제어서버에서 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 이와 같은 과정에서 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한 기준치를 초과하거나, 기 설정된 하한 기준치에 미달된 경우 자동으로 신속한 대처가 가능하도록 함에 따라, 하·폐수처리시설로 유해물질이 유입되거나 과부하로 인한 처리시설의 미생물 사멸 및 성능 저하 등과 같은 다양한 피해를 사전에 예방할 수 있는 장점을 가진다.
또한 본 발명은 하수, 분뇨, 축산폐수, 산업폐수 등 미생물을 활용한 모든 생물학적 하·폐수처리시설에서 예기치 않게 유입수에 유해물질이 유입되거나 과부하가 발생하여 피해를 입는 것을 사전에 인지하여 대책을 수립하도록 함으로써, 경제적 손실을 최소화하는 데 유용하게 활용될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템에 있어서, 시간의 경과에 따라 실시간 용존산소량이 변화하는 상태를 예시하여 나타낸 그래프; 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템에 있어서, 시간의 경과에 따라 실시간 용존산소량이 변화하는 상태를 예시하여 나타낸 그래프; 및
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템은 하·폐수를 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)을 통해 처리하는 하·폐수처리시설(10)에 설치되어 위기관리를 수행하도록 구비되며, 다양한 위협으로부터 하·폐수처리시설(10)의 처리불능 상태를 예방하기 위해 침전조(20)의 슬러지를 공급받아 혐기조, 무산소조 및 폭기조를 포함하는 반응조로 유입되는 메인 스트림(main stream)의 일부를 소규모의 모델로 유입시켜 하·폐수처리시설(10)에 발생 가능한 위기에 대해 효과적으로 대응이 가능하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템은 하·폐수를 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)을 통해 처리하는 하·폐수처리시설(10)에 설치되어 위기관리를 수행하도록 구비되며, 다양한 위협으로부터 하·폐수처리시설(10)의 처리불능 상태를 예방하기 위해 침전조(20)의 슬러지를 공급받아 혐기조, 무산소조 및 폭기조를 포함하는 반응조로 유입되는 메인 스트림(main stream)의 일부를 소규모의 모델로 유입시켜 하·폐수처리시설(10)에 발생 가능한 위기에 대해 효과적으로 대응이 가능하도록 한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템은 위기관리 생물반응기(100), DO센서(110), 용존산소량 분석부(120) 및 제어서버(200)를 포함한다.
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위기관리 생물반응기(100)는 하·폐수처리시설(10)에 구비되는 침전조(20)로부터 반송되는 반송슬러지를 공급받도록 형성되어 반응조에 수용된 반응액의 혼합액 현탁고형물(Mixed Liquer Suspended Solid, MLSS) 및 호기성 미생물 종을 포함할 수 있고, 이와 함께 위기관리 생물반응기(100)에는, 하·폐수처리시설(10)로 유입되는 유입수의 일부가 선택적으로 유입되도록 형성될 수 있다.
또한 용존산소량 분석부(120)는 DO센서(110)의 측정값을 통해 검출수의 용존산소량을 데이터화하고, 제어서버(200)는 용존산소량 분석부(120)에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하게 된다.
더불어 제어서버(200)는, 위기관리 생물반응기(100)가 하·폐수처리시설(10)과 동일한 조건으로 운전되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 위기관리 생물반응기(100)는 하·폐수처리시설(10)의 수리학적 체류시간(Hydraulic Retention Time, HRT), 교반 속도, 유기물 부하량 등과 동일한 조건으로 제어될 수 있으며, 이를 통해 위기관리 생물반응기(100) 내의 검출수 부피가 달라질 수 있다.
예컨대, 위기관리 생물반응기(100)의 용량은 하·폐수처리시설(10)의 용량에 따라 1~10m3/d 정도의 범위를 기준으로 하나, 대규모 하·폐수처리시설의 경우 필요에 따라 용량을 증대시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에서 위기관리 생물반응기(100)는, 하·폐수처리시설(10)에 구비되는 침전조(20)로부터 반송되는 반송슬러지를 공급받도록 형성되어 반응조에 수용된 반응액과 동일한 구성액의 성상을 유지하도록 형성될 수 있다. 이때 동일한 구성액이라 함은, 혼합액 현탁고형물(Mixed Liquer Suspended Solid, MLSS)의 농도, 호기성 미생물 등의 구성이 동일함을 의미한다.
또한 이와 함께 위기관리 생물반응기(100)에는, 하·폐수처리시설(10)로 유입되는 유입수의 일부가 선택적으로 유입되도록 형성될 수 있다.
더불어 위기관리 생물반응기(100)로부터 유출되는 유출수는 침전조(20)로부터 하·폐수처리시설(10)에 구비되는 혐기조 측으로 반송되는 외부반송유로에 합류되도록 형성될 수 있다.
추가적으로 본 실시예에서 위기관리 생물반응기(100)에는, 검출수의 용존산소량을 유지할 수 있도록 블로워를 제어하는 산기유닛(미도시)이 구비될 수 있다.
한편 DO센서(110)는 위기관리 생물반응기(100) 내에 저장된 검출수의 DO값을 대표할 수 있는 위치에 설치될 수 있으며, 용존산소량 분석부(120)에 의해 생성된 용존산소량 데이터는 제어서버(200) 측으로 송신되어 기록됨과 함께 실시간 모니터링이 이루어진다.
위기관리 생물반응기(100) 내 호기성 미생물은 유입수의 성상에 따라 산소 소비량이 달라지며, 호기성 미생물의 활성은 DO센서(110)에서 측정된 용존산소량으로 확인된다. 이때 유입수의 성상이라 함은 호기성 미생물이 영양분으로 활용할 수 있는 유기물 함량과 호기성 미생물의 활성을 저해할 수 있는 유해물질의 종류 및 함량을 의미한다.
유입수 내 유기물 함량이 증가하여 과부하 유입이 발생할 경우, 호기성 미생물에 의한 호기성 소화과정이 촉진되어 위기관리 생물반응기(100) 내 용존산소량이 감소하게 되며, 유입수 내 유기물 함량 증가로 인한 과부하 유입이 지속될 경우, 시스템 처리 효율이 떨어져 수질 악화를 유발할 수 있다.
또한 유입수 내 유해물질이 일정량 이상 함유되어 있는 경우, 호기성 미생물이 사멸할 수 있으며, 호기성 미생물의 활동이 약해지면 호기성 미생물에 의한 산소 소비가 낮아져 위기관리 생물반응기(100) 내 용존산소량이 높아질 수 있다. 이때 호기성 미생물의 활성을 약화시키는 유해물질에는 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb), 크로뮴(Cr), 수은(Hg) 등의 중금속류와 과도한 양의 암모니아성 질소, 페놀류 화합물 등이 해당된다.
한편 제어서버(200)는, 용존산소량 분석부(120)로부터 송신된 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 다양한 후속조치를 수행할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 위기관리 생물반응기(100)의 용존산소량을 실시간으로 모니터링하는 과정에서 독성물질이 유입될 경우에는 용존산소량이 점차 증가하게 되며, 고농도 유기물이 유입될 경우에는 용존산소량이 점차 감소하게 된다.
이후 제1시점(T1)에서 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값(C1)을 초과하거나, 제2시점(T2)에서 실시간 용존산소량이 기 설정된 하한기준값(C2) 미만으로 떨어지게 될 경우, 제어서버(200)는 해당 시점으로부터 다양한 후속조치를 수행할 수 있다.
먼저, 제어서버(200)는 용존산소량 분석부(120)로부터 송신된 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 하·폐수처리시설(10)로 유입되는 유입수를 차단하고, 하·폐수처리시설(10)의 운전을 정지하도록 제어할 수 있다.
또한 제어서버(200)는 경보부(210)를 포함할 수 있으며, 따라서 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 대책을 수립하는 역할을 수행하도록 마련되는 위기관리서버(300) 및 관리자가 소유한 모바일 단말기(미도시) 중 적어도 어느 하나 이상에 경보를 수행할 수 있다.
더불어 제어서버(200)는, 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 위기관리 생물반응기(100)에 수용된 검출수를 배출시키고 새로운 반송슬러지를 채워, 검출수 전체를 교체한 상태로 운전되도록 제어할 수 있다. 이때, 배출된 검출수는 하·폐수처리시설(10)로 유입되기 이전에 별도의 처리 과정을 거칠 수 있다.
다음으로는, 이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리시스템을 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리방법의 각 과정을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하·폐수처리시설의 위기관리방법은, 제어서버(200)가 하·폐수처리시설(10)에 구비되는 침전조로부터 반송되는 슬러지를 위기관리 생물반응기(100)에 유입시키는 (a)단계와, 위기관리 생물반응기(100)에 구비된 DO센서(110)를 통해 상기 위기관리 생물반응기(100) 내에서 반응액과 하·폐수가 혼합된 검출수의 용존산소량을 감지하는 (b)단계와, 용존산소량 분석부(120)가 DO센서(110)의 측정값을 통해 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 (c)단계와, 제어서버(200)가 용존산소량 분석부(120)에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 (d)단계를 포함한다.
그리고 (d)단계에서 제어서버(200)에 의해 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우에는, 제어서버(200)가 후속조치를 수행하는 (e)단계가 더 수행될 수 있다.
보다 구체적으로 (a)단계는, 제어서버(200)가 하·폐수처리시설(10)에 구비되는 침전조로부터 반송되는 반송슬러지와, 하·폐수처리시설(10)로 유입되는 유입수의 일부가 위기관리 생물반응기(100)에 유입되도록 제어하는 것으로 이루어질 수 있다.
이때 전술한 바와 같이, 제어서버(200)는 위기관리 생물반응기(100)가 하·폐수처리시설(10)과 동일한 조건으로 운전되도록 제어할 수 있다.
예컨대, 본 실시예에서 위기관리 생물반응기(100)는 표준활성슬러지공정에서 폭기조만 존재하는 반응기 형태일 수 있으며, 이때 위기관리 생물반응기(100) 내의 검출수는 체류시간 4-8시간, 혼합액 현탁고형물 농도는 2,000-4,000mg/L, 용존산소량 농도는 2-3mg/L를 유지하도록 할 수 있다.
한편 제어서버(200)가 후속조치를 수행하는 (e)단계는, 제어서버(200)가 하·폐수처리시설(10)로 유입되는 유입수를 차단하고, 하·폐수처리시설(10)의 운전을 정지하도록 제어할 수 있다.
또한 (e)단계는, 제어서버(200)가 대책을 수립하는 역할을 수행하도록 마련되는 위기관리서버(300) 및 관리자가 소유한 모바일 단말기 중 적어도 어느 하나 이상에 경보를 수행하도록 경보부(210)를 제어할 수 있다.
더불어 (e)단계는, 제어서버(200)가 위기관리 생물반응기(100)에 수용된 검출수가 새로 교체되도록 제어할 수 있다.
여기서 (e)단계를 위한 기 설정된 상한기준값 및 하한기준값은, 위기관리 생물반응기(100)의 일반적인 범위의 용존산소량 농도에서 ±2~3mg/L를 상회할 때를 기준으로 할 수 있으나, 필요 시 하·폐수처리시설(10)의 특성을 고려하여 상하한 값의 한계를 조정할 수 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 하·폐수처리시설
20: 침전조
100: 위기관리 생물반응기
110: DO센서
120: 용존산소량 분석부
200: 제어서버
210: 경보부
300: 위기관리서버
20: 침전조
100: 위기관리 생물반응기
110: DO센서
120: 용존산소량 분석부
200: 제어서버
210: 경보부
300: 위기관리서버
Claims (15)
- 하·폐수를 생물학적 고도처리공정(BNR: Biological Nutrient Removal)을 통해 처리하는 하·폐수처리시설에 설치되어 위기관리를 수행하는 위기관리시스템에 있어서,
미생물을 통해 하·폐수 속의 유기물질, 질소 및 인을 제거하고, 혐기조, 무산소조 및 폭기조를 포함하는 반응조;
상기 반응조를 경유한 하·폐수를 슬러지와 상등수로 분리하는 침전조;
상기 혐기조로 유입되는 유입수의 일부와 상기 침전조로부터 반송되는 슬러지를 선택적으로 공급받아, 유해물질 유입 및 유기물 함량 과부하 중 적어도 하나로 인해 상기 하·폐수처리시설에 발생 가능한 피해를 사전에 인지할 수 있도록 하는 위기관리 생물반응기;
상기 위기관리 생물반응기에 구비되어 상기 위기관리 생물반응기 내에서 반응액과 하·폐수가 혼합된 검출수의 용존산소량(DO, Dissolved Oxygen)을 감지하는 DO센서;
상기 DO센서의 측정값을 통해 상기 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 용존산소량 분석부;
상기 위기관리 생물반응기로부터 유출되는 유출수를 상기 반응조에 구비되는 혐기조 측으로 합류되도록 하고, 상기 침전조로부터 상기 혐기조 측으로 반송되는 슬러지의 일부를 상기 위기관리 생물반응기로 반송하도록 하는 외부반송유로; 및
상기 용존산소량 분석부에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 제어서버; 를 포함하고,
상기 제어서버는,
상기 위기관리 생물반응기가 상기 하·폐수처리시설과 동일한 조건으로 운전 되도록 수리학적 체류시간(Hydraulic Retention Time, HRT), 교반 속도, 유기물 부하량을 제어하고, 실시간 용존산소량이 기 설정된 상한기준값 초과인 것으로 판단되거나, 기 설정된 하한기준값 미만인 것으로 판단된 경우, 대책을 수립하는 역할을 수행하도록 마련되는 위기관리서버를 포함하여, 관리자가 소유한 모바일 단말기 중 적어도 어느 하나 이상에 경보를 수행하고, 상기 반응조로 유입되는 유입수를 차단하고, 상기 하·폐수처리시설의 운전을 정지하도록 제어하며, 상기 위기관리 생물반응기에 수용된 검출수가 새로 교체되도록 제어하는,
하·폐수처리시설의 위기관리시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 위기관리 생물반응기에는,
검출수의 용존산소량을 유지할 수 있도록 블로워를 제어하는 산기유닛이 구비되는,
하·폐수처리시설의 위기관리시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어서버는,
상기 위기관리 생물반응기가 상기 하·폐수처리시설과 동일한 조건으로 운전 되도록 제어하는,
하·폐수처리시설의 위기관리시스템. - 제1 항의 하·폐수처리시설의 위기관리시스템을 통한 하·폐수처리시설의 위기관리방법에 있어서,
제어서버가 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 폭기조에 수용된 반응액으로부터 유래된 반응액과 하·폐수가 결합된 검출수를 위기관리 생물반응기에 유입시키는 (a)단계;
상기 위기관리 생물반응기에 구비된 DO센서를 통해 상기 위기관리 생물반응기 내에서 검출수의 용존산소량을 감지하는 (b)단계;
용존산소량 분석부가 상기 DO센서의 측정값을 통해 상기 검출수의 용존산소량을 데이터화하는 (c)단계; 및
상기 제어서버가 상기 용존산소량 분석부에 의해 데이터화된 용존산소량 데이터를 전송받아 시스템을 제어하는 (d)단계;
를 포함하는,
하·폐수처리시설의 위기관리방법. - 제10항에 있어서,
상기 (a)단계는,
상기 제어서버가 상기 하·폐수처리시설에 구비되는 침전조로부터 반송되는 반송슬러지와, 상기 하·폐수처리시설로 유입되는 유입수의 일부가 상기 위기관리 생물반응기에 유입되도록 제어하는,
하·폐수처리시설의 위기관리방법. - 삭제
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| KR1020210096316A KR102560415B1 (ko) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210096316A KR102560415B1 (ko) | 2021-07-22 | 2021-07-22 | 하·폐수처리시설의 위기관리시스템 및 이를 이용한 하·폐수처리시설의 위기관리방법 |
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| KR20230015040A KR20230015040A (ko) | 2023-01-31 |
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