KR19990046806A - 자연포기에의한다단식생물막접촉법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자연 포기로 다단식 생물막 접촉조의 생물학적 처리에 의해 폐수를 처리하는 방법으로서 기존의 처리 방법들의 단점을 개선하고 장점을 최대한 살리려는 방향으로서 한정된 부지에서 보다 많은 양의 폐수를 보다 효과적이고 깨끗하게 처리하려고 하는 목적으로 인출된 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 다음과 같이 구성하였다. 유입수가 순환수에 의해 희석되어 노즐에서 다단식 생물막 접촉조에 골고루 뿌려지게 한다. 그 다음 이렇게 뿌려진 폐수는 다단식 생물막 접촉조를 통과하여 낙차에 의해 대기 중에서 산소를 공급받고 튀겨져 오르거나 흐르는 폐수는 섬모상 접촉재의 생물막에 의해 처리된다. 이런 처리를 거친 1차 처리수는 이 처리수를 모을 수 있는 구조물에 의해 침전조 상부에 모아져 투입되고 투입된 1차 처리수는 순환 펌프에 의해 노즐로 이동하게 되고 다시 위의 다단 생물막 접촉조를 거치게 된다. 이런 순환을 여러 차례 걸친 처리수는 침전조에서 침전이 일어나 상등액은 방류되고 침전슬러지는 외부로 방출하여 처리한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다. 우선 부지면적을 줄일 수 있고 동력비를 절감시킬 수 있으며 보다 높은 처리효율을 얻을 수 있다.

Description

자연 포기에 의한 다단식 생물막 접촉법{Multistep biological slime contact process by natural aeration}

이 발명과 관계 있는 종래의 공법으로는 살수여상법과 활성슬러지법 및 접촉산화법을 들 수 있다.

살수여상법은 1차 침전지의 유출수를 미생물로 된 점막으로 덮인 쇄석이나 기타 매개층 등 접촉재 위에 뿌려서 생물막과 폐수내의 유기물과 접촉 시키는 고정상법에 의한 처리법이다. 여기서 미생물 막층은 주로 박테리아, 원생동물, 균류로 구성되며 환경이 양호한 경우에는 슬러지벌레, 파리의 유충 및 로티퍼(Rotifer) 등의 고등동물이 존재하기도 한다. 또한 깊은 여상 바닥 부근에는 질산화 박테리아가 서식하여 질산화가 일어나는 경우가 많다. 살수여상은 호기성처리법으로 분류하지만 접촉재표면의 미생물막은 표층 0.1-0.2mm만 호기성이고 그 내부는 혐기성이다. 이 방법은 부하변동에 대해 대응능력이 있고 슬러지 반송이 필요 없으며 슬러지 발생량이 적다 기타 포기에 동력이 필요없다, 건설비와 유지비가 적게든다, 운전이 간편하다, 슬러지 벌킹의 문제가 없다는 반면에 접촉재의 깊이를 크게 하면 냄새 발생하고, 폐쇄현상 등이 발하고 파리발생의 단점이 지적되어 활성슬러지법으로 대치되게 되었다.

활성슬러지법은 포기조에서 용존유기물질이 미생물에 의하여 섭취 분해되고성장한 미생물은 종말침전지에서 응결 침전되어 활성슬러지로서 포기조로 일부 반송되며 일부는 폐슬러지로 내보내는 공법으로 처리 효과가 좋아 현재에도 많이 활용되고 있지만 소규모의 폐수처리에 적용시켰을 때 부하변동에 약하고 슬러지(미생물) 및 송기량의 조정에 전문적인 관리를 요하며 동력비가 많이 들뿐만 아니라 슬러지 벌킹 등의 문제점등이 있다. 이런 살수여상법과 활성슬러지법의 문제점을 개선하고 양자의 장점을 살린 방법이 접촉산화법이다.

이 접촉산화법은 고정상식 활성슬러지법이라고 하며 회전원판법이나 살수여상법 등과 같이 생물막을 이용하여 유기성 폐수를 처리하는 방법의 하나이다. 즉, 포기조내에 접촉접촉재를 충전하여 폐수와 접촉재표면에 생성된 생물막을 접촉시키면서 포기를 함으로써 폐수중의 유기물을 제거시키는 방법이다. 이 방법은 접촉재에 생성되는 생물량은 부하조건에 의해 결정되며 운전관리 조건에 의해 생물량을 조절할 수 없다는 것과 부하량에 비례하여 생물슬러지가 생성하므로 부하가 클 경우 접촉재가 폐쇄되므로 부하조건에 한계가 있으며 포기조내 균일하게 포기시키기가 어렵고 데드 스페이스(dead space)가 생길 우려가 있다는 단점이 있다.

위의 세 가지의 공법의 장점을 취하고 단점을 개선할 수 있는 방법을 강구하는 것 즉 하수 및 오폐수의 생물학적 처리 시설로서 동력비나 소요 부지 면적 등에서의 경제성과 보다 깨끗한 처리수를 얻고자하는데 이 발명의 기술적 과제가 있다.

도 1은 본 발명의 전체구성도

도 2는 생물막 접촉조의 하부 평면도

이 발명은 위의 기술적 과제를 해결하기 위해 우선 생물막 접촉조를 다단으로 설치하여 소요부지를 줄이고 접촉조에서 다음 접촉조로 이동할 때 낙차가 있으므로 산소공급을 위한 특별한 장치 없이 대기중의 산소를 충분히 공급받을 수 있기 때문에 동력비를 절감할 수 있다. 그리고 처리효과 면에서도 접촉조에 원활한 산소공급이 이루어지고 생물막에 의해 호기성, 혐기성 분해가 이루어지며 접촉조에서 다음 접촉조로 이동할 때 섬모상 접촉재에 붙어 있는 생물막을 이용하여 낙차에 의해 튀거나 흐르는 폐수를 또한번 처리함으로서 처리효과를 높일 수 있다. 또한 한 번 다단식 생물막 접촉조를 거친 폐수는 여러차례 순환을 함으로서 더 높은 처리효율을 얻을 수 있다.

다단식 생물막 공법의 흐름을 도1에서 살펴보면 다음과 같다.

유입폐수는 (5)의 배관을 통해 유입되어 (6)의 순환수와 섞여서 (1)의 노즐을 이용해 (2)의 제1단 생물막 접촉조에 골고루 살포된다. 이 살포된 폐수는 생물막에 의해 호기성 및 혐기성처리 된 다음 제2단 생물막 접촉조에 낙하하게된다. 이때 낙차에 의해 튀거나 흐르는 폐수는 (3)의 섬모상 접촉재에 붙어있는생물막에 의해 더 처리가 가능하다. 이렇게 자연포기에 의한 다단 생물막 접촉조의 계속적인 처리와 섬모상의 접촉재의 생물막에 의해 처리된 처리수는 (4)의 구조물에 의해 모아져 (9)의 침전조로 유입되고 이 1차 처리수와 유입폐수는 순환펌프에 의해 순환된다. (8)의 침전된 슬러지는 외부로 방출하고 위의 과정을 거침으로 인해 깨끗하게 정화된 (7)의 상등액은 웨어를 통해 유출구로 유출된다.

도2는 생물막 접촉조 하부구조를 나타낸 것이다.

본 발명은 다단식이므로 기존의 처리 방법보다 소요 부지면적을 줄일 수 있으며, 도 1의 (1)에서 순환수와 유입수의 혼합이 일어나 여상에 부하가 되는 강한 유기물질의 농도를 희석할 수가 있다. 따라서 BOD부하량에 따른 관리가 용이하게 되고 유입폐수의 수리적 부하율과 전단력을 증가시킴으로써 미생물 점막이 계속적으로 탈리되도록 하며, 따라서 미생물의 과도한 성장을 방지할 뿐만 아니라 파리의 번식 방지, 최종침전지의 체류시간이 길어져 혐기성 피해가 발생하는 것을 예방할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

다단식 여상을 거친 폐수는 다음 단으로 넘어갈 때 낙차에 의해 물방울이 흐르거나 튕김이 일어나는데 이 퉁겨진 폐수를 섬모상 접촉재에 붙어 있는 생물막에 의해 또 한번 처리할 수 있게되고 순환이 있으므로 처리효율을 기존의 처리 공법보다 높일 수 있다. 그리고 기존의 처리법에는 10∼50HP의 송풍기가 필요한데 대기중의 산소를 송풍기 없이 공급받을 수 있으므로 그에 드는 동력비를 절감할 수 있다. 또한 송풍기가 없으므로 송풍기의 유지 관리비에 드는 비용을 100% 절감할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 생물막 접촉법에 있어서 접촉조를 다단으로 설치하고 그 상부에는 고정식 접촉재를 그 하부에는 섬모상 접촉재를 설치하여 송풍기를 없애고 자연포기에 의해서 처리효율을 높인 처리 시설.
2. 제1항에 있어서 접촉조 하단에 여러개의 구멍을 뚫어 폐수가 낙차에 의해 튀거나 흘러서 섬모상 접촉재를 타고 흐르도록 하는 시설.
3. 제1항에 있어서 다단으로 설치된 시스템을 자연포기를 하고 폐수의 처리효율을 극대화하기 위하여 반복적으로 순환하도록 하는 시설.