KR19980043483A

KR19980043483A - 폐기물 매립지 침출수 처리 공법

Info

Publication number: KR19980043483A
Application number: KR1019960061360A
Authority: KR
Inventors: 박칠림; 박철휘; 유희찬; 박미경; 공민근
Original assignee: 이연기; 주식회사 대우
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-09-05
Also published as: KR100192144B1

Abstract

본 발명은 도시폐기물 매립지에서 발생하는 침출수를 정화처리하는 폐기물 매립지 침출수 처리 공법에 관한 것으로, 침출수는 생분해성 유기물질 제거를 위한 상향류식 혐기성 반응조, 질산성 질소의 탈질을 위한 무산소조, 암모니아성 질소의 질산화를 위한 포기조, 난분해성 유기물질을 위한 응집침전조, 화학적 산화조, 응집침전조에서 순차적으로 처리되고, 성상이 다변화하는 침출수는 상향류식 혐기성 공정을 적용하여 후속 공정인 호기성 공정에 안정된 수질을 공급하고, 고농도의 암모니아성 질소는 포기조에서 질산성 질소로 질산화시켜 무산소조로 반송시킴으로서 제거하며, 난분해성 유기물질은 최적의 화학적 응집반응과 산화반응을 통하여 높은 효율로 제거되어 최종 유출수가 양질의 수질을 나타내게 된다.

Description

폐기물 매립지 침출수 처리 공법

본 발명은 도시폐기물 매립지에서 발생하는 침출수를 정화처리하는 폐기물 매립지 침출수 처리 공법에 관한 것이다.

종래의 침출수 처리공법은 년중 다변화하는 침출수 성상에 대한 처리능력이 저조하여 만족할 만한 수질을 얻지 못하였으며, 고농도 유기물질의 대부분을 재래식 혐기성 반응조의 능력부족으로 호기성 처리에 의존하여 긴 체류시간, 넓은 부지면적과 많은 에너지가 필요하였다. 이러한 조건에도 불구하고 유입수내 고농도의 질소는 거의 제거되지 않았으며, 난분해성 유기물질의 제거효율이 저조하여 화학약품의 의존도가 높아 약품비가 과다하게 소모되었다.

본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 침출수는 생분해성 유기물질 제거를 위한 상향류식 혐기성 반응조, 질산성 질소의 탈질을 위한 무산소조, 암모니아성 질소의 질산화를 위한 포기조, 난분해성 유기물질을 위한 응집침전조, 화학적 산소조, 응집침전조에서 순차적으로 처리되고, 탈질 과정은 포기조에서 질산화된 질산성 질소를 무산소조로 반송시키는 폐기물 매립지 침출수 처리 공법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 폐기물 매립지 침출수 처리 공법에 의하면, 성상이 다변화하는 침출수는 상향류식 혐기성 공정을 적용하여 후속 공정인 호기성 공정에 안정된 수질을 공급하고, 고농도의 암모니아성 질소는 질산화 및 탈질공정을 통하여 제거하며, 난분해성 유기물질은 최적의 화학적 응집반응과 산화반응을 통하여 높은 효율로 제거되어 최종 유출수가 양질의 수질을 나타내게 된다.

도1은 본 발명의 전체 침출수 처리공정을 도시하는 개략도 이다.

도면의 주요 부호에 대한 설명

1: 조정조 2: 상향류식 혐기성 반응조

3: 무산소조 4: 포기조

5: 슬러지 반송라인 6: 호기성 유출수 반송라인

7: 급속교반조 8: pH 조정조

9: 완속교반조 10: 약품침전조

11:펜톤산화조 12: 급속교반조

13: 완속교반조 14: 약품침전조

15: 방류관 16: 침전조

본 발명의 침출수 처리 공정을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 침출수 처리 공정의 개략도이다.

국내에서 발생하는 침출수는 높은 알칼리도와 영양물질중 인(P)이 부족한 특성을 지니고 있다. 이에 따라 조정조(1)에서 (1+1)HCl 을 이용하여 pH 를 중성(pH 7)으로 조절하여 주고, KH₂PO₄을 이용하여 부족한 인(P)을 보충하여 상향류식 혐기성 반응조(UASB)(2)로 유입시켜 혐기성 반응조내의 혐기성 미생물에 악영향이 미치지 않도록 한다.

혐기성 반응조(2)를 여러 운전조건으로 실험한 결과 체류시간 1 일, 유기물 부하 6 kg CODcr/m³/d 정도에서 BOD 제거효율이 95 내지 98% 정도였다.

혐기성 반응조 유출수는 무산소조(3)로 유입되며, 무산소조의 미생물 농도를 유지시키기 위해 포기조(4) 후단 침전조(16)의 슬러지를 반송라인(5)을 통하여 유입시킨다. 무산소조(3)내의 DO 농도를 0.5 mg/L 이하로 유지하도록 하며, 체류시간 1내지 2일, MLSS 1,500mg/L 의 조건으로 운전하여 포기조(4)에서 질산화된 유출수를 반송 라인(6)을 통해 반송시켜 무산소조(3)에서 탈질 반응이 일어나도록 한다.

무산소조(3)에서 탈질반응에 필요한 탄소원은 혐기성 반응조 유출수에 잔여하는 유기물질을 이용하고 부족시 메탄올을 첨가하도록 한다.

이후 포기조(4)에서는 유입하는 암모니아성 질소를 질산화시키기 위하여 충분한 체류시간(5일정도)을 주고, DO 농도를 2mg/L 이상으로 유지하기 위하여 공기를 공급하며, 질산화에 의한 pH강하를 막기 위해 중탄산나트륨을 첨가한다.

pH 는 6내지 8정도, MLSS는 1,500 mg/L 정도로 운전하여 본 반응조에서 질산화된 질소를 탈질시키기 위해 상기에 언급한 바와 같이 무산소조(3)로 반송시킨다. 호기성 반응조를 거친 유출수는 생물학적 반응으로 제거 불가능한 난분해성 유기물질이 다량 포함되어 있으며, 이 난분해성 유기물질을 제거하기 위해서는 화학적 처리를 해야 한다.

이를 위해서 본 발명에서는 첫단계로 응집침전 반응을 실시하였다.

응집 반응조는 급속교반조(7), pH 조정조(8), 완속교반조(9)로 구성된다.

실험결과 여러 응집제중 염화제1철(FeCl₃)을 사용한 경우가 우수하고 경제적이라는 결론을 얻어 본 공정에 적용하였으며, 급속교반조(7)로 염화제1철(FeCl₃)과 호기성 유출수를 유입시키고 pH 조정조(8)에서 황산을 이용하여 pH 를 5 정도로 유지시키면서, 급속교반조(7)와 pH 조정조(8)를 각각 회전속도 200,200rpm, 체류시간 5,30분의 조건으로 운전하였다.

이후 완속교반조(9)로 유입되어 30rpm, 20분의 체류시간을 거쳐 약품침전조(10)에서 1시간 동안 침전시킨다.

본 반응에서 난분해성 유기물질은 약 30%내지 45%정도 제거되며 이후 화학적 산화조로 유입된다. 화학적 산화는 과산화수소수(H₂O₂)와 황산철염(FeSO₄)을 이용한 펜톤산화조(11)를 이용하였으며 여러 조건실험을 통하여 두 물질의 최적비 1:1.25(무게비)을 얻었다.

화학적 산화조는 200 rpm, 체류시간 60분, pH2 내지 3 정도로 운전되었으며 이후 다시 응집반응을 시켰다. 이 때 화학적 산화반응과 재응집침전 반응결과 난분해성 유기물질은 45%정도의 제거율을 나타내었다.

2차 응집반응은 상기의 펜톤산화조(11)에서 낮아진 pH를 8.5 이상으로 유지시키기 위해 수산화나트륨을 이용하였으며 급속교반조(12)의 운전조건을 200rpm, 체류시간 30분으로 하였다. 완속교반조(13)에서 충분한 반응이 일어나도록 운전조건을 30 rpm, 20분의 체류시간을 유지하여 최종 약품침전지(14)에서 60 분의 체류시간을 거친 후 최종 방류관(15)으로 배출 하였다.

본 발명의 폐기물 매립지 침출수 처리 공법에 따르면, 유입되는 침출원수는 전체적으로 유기물 제거효율이 CODmn로 91%, BOD로 99%정도이며, 질소제거효율이 70%의 우수한 제거양상을 보였다.

Claims

매립지 침출수는 조정조(1), 상향류식 혐기성 반응조(2), 다수의 무산소조(3), 다수의 포기조(4)와 침전조(16)를 거쳐 급속교반조(7), pH 조정조(8), 완속교반조(9)와 약품침전조(10)를 지나 펜톤산화조(11), 급속교반조(12), 완속교반조(13)및 약품침전조(14)에서 순차적으로 처리되고, 질산성 질소의 탈질과정중 무산소조(3)에 산소의 영향이 덜 미치도록 반송라인(6)을 호기성 침전조(16) 이후에서 연결하는 폐기물 매립지 침출수 처리공법.