KR19990046813A - 혐기및2단교호간헐폭기를이용한하폐수처리방법및장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부반송 없이 공간적, 시간적 변화에 따라 단일 반응조내에서 혐기-무산소-호기조건이 유지되어 연속적으로 하수 및 폐수내의 영양염류 등을 처리하는 방법 및 장치로서, 2단의 교호 간헐폭기조에서 수회의 호기-무산소상태가 반복됨과 동시에 공정을 플러그 흐름형태로 유지하여 주기 때문에 기존의 간헐폭기로 운전되는 방법에서 나타난 무산소상태에서 산화되지 못한 암모니아성 질소가 유출되는 것과 질산성 질소의 영향으로 인의 방출이 저해되는 문제점을 해결할 수 있어 인의 방출 및 과잉섭취, 질산화, 탈질소화의 과정이 원활히 진행되어 안정적인 유기물, 질소 및 인의 제거효율을 얻을 수 있으며, 이는 제1간헐폭기조(13)와 제2간헐폭기조(16) 자체가 통성 미생물을 선택 배양하는 기능과 노카르디아와 같은 사상성 미생물의 증식을 억제하는 역할을 하기 때문에 기존의 공법에서 자주 발생되는 슬러지 벌킹 현상의 발생을 억제하여 하수처리장치의 유지관리가 간단하며, 본 발명을 기존처리시설 개조에 적용할 경우 반응조 내부에 혐기조 및 2단 교호 간헐포기조를 구분하여 주는 간단한 격막과 시간조절이 가능한 교반장치만을 설치하면 공정상의 공사가 완료되어 공사비를 최소화 할 수 있기 때문에 경제적인 처리방법을 제공한다.

Description

혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수 처리방법 및 장치 {Wastewater treatment methods using anaerobic condition and two stage altering-intermittent aerating condition}

본 발명은 통성 미생물을 이용하여 생물학적으로 하수 및 폐수를 처리하여 유기물, 질소 및 인을 제거할 수 있는 하폐수 처리방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 생활하수 및 각종 유기성 폐수에 함유되어 있는 유기성 오염물질은 물론 하천과 호소수의 부영양화 원인물질인 질소와 인 등의 영양염류를 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

기존의 하수 및 폐수처리장에 적용된 공정은 활성슬러지공법 또는 이를 변형한 장기폭기법과 접촉산화법 등을 이용하여 유기물과 부유성 고형물만을 주로 제거하는 공정으로서, 최근 하천 및 호소의 부영양화 유발물질로 알려져 있는 질소와 인의 제거공정으로는 적합하지 않았다. 상기한 처리방법을 대체할 수 있는 새로운 공법 개발을 위한 노력들이 구미각국에서 수행되어 왔다. 그 예로서, 혐기조와 무산소조 및 호기조를 배열하여 각 조의 운전조건에 따라 각 조들 간에서 내부반송을 하여 질소와 인을 제거하는 소위 에이투오(A²/O)공법, 유씨티(UCT)공법, 브이아이피(VIP)공법, 에스비알(SBR)공법 등을 지역적 여건 및 경제성 등을 고려하여 적용공법으로 선정하여 사용하고 있다.

그러나, 이들 공정은 질소나 인을 함유한 하수 및 폐수 처리에 있어 각기 분리된 반응조의 갯수가 많고 영양염류를 제거하기 위한 내부반송이 많아 시설비 및 유지관리비가 많이 드는 문제점이 있으며, 기존시설을 고도처리로 개조하는 데 있어 반송펌프 및 반송라인 등의 부대설비의 추가가 많아 공사의 어려움과 공사비가 높다는 점, 공정시설을 위한 토지의 요구량이 많은 점 등의 문제점들을 내포하고 있다.

일반적으로 질소를 생물학적으로 제거하기 위해서는 하수 및 폐수내에 존재하는 암모니아성 질소를 호기성 조건하에서 나이트로조모나스(Nitrosomonas)와 나이트로박터(Nitrobacter)와 같은 질산화균들에 의해서 질산성 질소로 산화시켜야 하며, 산화된 질산성 질소는 혐기 혹은 무산소 조건하에서 슈도모나스(Pseudomonas), 마이크로코쿠스(Micrococcus), 바실러스(Bacillus) 등의 탈질소화균의 작용에 의해 질소나 아질산가스로 환원되어 대기 중으로 방출되면서 제거된다.

한편, 인은 생물성장의 필수영양소로서 그 제거기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않았으나 생물학적 처리에 의한 하수 및 폐수 중 인의 제거는 혐기성 조건에서 균체 중의 유기물 저장과 동시에 인의 방출이 시작되고 호기성 조건에서 균체증식과 폴리인산을 축적하면서 제거된다. 인의 제거에 관련된 미생물은 아시네토박터(Acinetobacter), 에어로모나스(Aeromonas), 슈도모나스(Pseudomonas) 등으로 알려져 있다.

이와같은 원리에 의해 개발된 공법들이 상기한 에이투오공법, 유씨티공법, 브이아이피공법 및 에스비알공법들이다. 이들 공법 중 에이투오공법, 유씨티공법, 브이아이피공법들의 내부구성은 혐기-무산소-호기조건의 순서로 하여 질소의 제거는 공정 후단부의 호기조에서 미생물에 의해 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시킨 후, 내부반송펌프를 이용해 무산소조로 이송시켜 질산성 질소를 환원시키면서 제거하고, 인은 공정 후단부의 호기조에서 인을 인을 과잉섭취한 미생물을 폐기시킴으로써 제거한다. 특히, 유씨티공법과 브이아이피공법의 경우 공정 전단부의 혐기조에서 인 방출시 질소의 영향을 최소화하기 위해 무산소조에서 혐기조로 내부반송하여 운전하고 있다.

그러나, 이와 같은 공정의 운영을 선택할 경우 혐기조에서 인을 방출한 미생물들이 호기조에서 세포의 증식과 인을 과잉섭취하지 못한 상태에서 무산소조로 반송되기 때문에 인의 방출 및 섭취능력이 저하되어 인의 제거효율이 저하되고 또한 상기에서 언급한 내부반송이 많아 이를 설비하기 위한 공사비용이 증가하고, 시설유지관리비가 상승하게 되는 단점이 있었다.

이외에도 내부반송을 없애고 단일반응조에서 혐기-무산소-호기의 조건이 공간적 이동이 아닌 시간적 변화에 따라 형성되어 질소와 인을 제거하는 에스비알 공정이 있다. 이 공정은 단일 반응조에서 반응 및 침전이 동시에 일어나므로 초기투자비가 저렴한 장점은 있으나, 반면에 반응조내 미생물의 침전상태가 양호하지 못한 경우 유출수질이 악화될 가능성이 높다는 단점이 있다.

또한, 기존에 운영중인 활성슬러지공법, 장기폭기법과 접촉산화법 등을 이용하여 질소와 인을 추가로 제거하기 위한 공정으로 개조할 경우, 사용중인 전후 처리시설의 이용도가 낮아 기존공정의 개조에 어려움이 많을 뿐만 아니라 대규모 처리시설에는 적합치 못하다는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래의 기술상의 문제점들을 개선하고자 한 것으로서, 내부반송펌프 등 부대장치의 추가설치 없이 신설 및 기존 하수처리장을 간단한 운전 및 공정상의 변화를 통해 하수 및 폐수내의 질소와 인의 처리효율을 높일 수 있는 새로운 생물학적 처리공정으로서 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수 처리방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 구체적인 실시예에 따른 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하수처리장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 혐기조 12 : 제1교반기

13 : 제1간헐폭기조 14 : 제2교반기

15 : 제1산소공급기 16 : 제2간헐폭기조

17 : 제3교반기 18 : 제2산소공급기

19 : 2차침전조 20 : 반송슬러지 라인

21 : 폐슬러지 라인(21) 151 : 통기구

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수 처리방법은, 하수를 하나의 혐기조건과 2개의 교호 간헐폭기조건의 3개의 영역으로 구분된 처리조내에 투입하여 혐기조건에서 1 내지 2시간의 범위내에서 교반시켜 인을 방출시키고, 계속해서 2개의 간헐폭기조건의 각 영역에서 서로 교대로 폭기 및 교반시켜 호기성 및 무산소조건에서 2 내지 4시간의 범위내에서 폭기 또는 교반시켜 질산화, 탈질소화, 인의 과잉섭취의 유도 및 통성 미생물의 침전성 향상을 유도하고, 2차침전조에서 처리된 하폐수를 고액분리하고, 슬러지의 일부는 처리조내로 재유입시켜 통성 미생물의 농도를 유지시키고, 잔여 슬러지는 배출시키는 것을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수 처리장치는, 제1교반기를 구비한 혐기조, 제2교반기와 제1산소공급기를 구비한 제1간헐폭기조, 제3교반기와 제2산소공급기를 구비한 제2간헐폭기조, 처리된 하폐수로부터 슬러지를 침강시켜 분리하는 침전조 및 침전조에서 농축된 슬러지를 반송슬러지라인을 통해 상기 혐기조로 반송하고, 잔여의 슬러지는 폐기시키는 장치를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수처리방법은, 유입된 하수 및 폐수가 필요에 따라 전처리장치, 즉 스크린, 침사조, 1차침전조, 유량조정조 등의 종래의 하수처리장치(도면의 단순화를 위하여 도면에는 도시하지 않음)에서 사용되던 것들을 거친 후, 하폐수를 하나의 혐기조건과 2개의 간헐폭기조건의 3개의 영역으로 구분된 처리조내에 투입하여 혐기조건에서 1 내지 2시간의 범위내에서 교반시켜 인을 방출시키고, 계속해서 2개의 간헐폭기조건의 각 영역에서 서로 교대로 폭기 및 교반시켜 호기성 및 무산소조건에서 2 내지 4시간의 범위내에서 폭기 또는 교반시켜 질산화, 탈질소화, 인의 과잉섭취의 유도 및 통성 미생물의 침전성 향상을 유도하고, 처리 후의 하폐수를 고액분리하고, 슬러지를 침전, 일부는 처리조내로 재유입시켜 통성 미생물의 농도를 유지시키고, 잔여 슬러지는 배출시키는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 유기물, 질소 및 인의 제거작용에 관하여 설명한다.

상기한 방법에 접종되는 미생물은 일반 활성슬러지로 일정기간 본 발명에 따라 순응시켜 호기성, 혐기성 미생물들이 혼합된 통성(호기, 무산소와 혐기성에 적응된 성질) 미생물로 안정화된 것으로서, 3 개월 내외로 본 발명 방법 및 장치에 순응되면 정상적으로 신진대사 활동이 시작되고 이후 활발한 유기물, 질소 및 인의 제거작용이 일어날 수 있는 것으로 이해될 수 있다.

이를 더 상세하게 설명하면, 혐기조건으로 유입된 하폐수내의 유기물과 인은 본 발명에 따른 방법에 의해 순응된 통성 미생물 중 인 제거에 관련된 미생물들, 예를 들면 아시네토박터, 에어로모나스, 슈도모나스 등에 의해 섭취 가능한 유기물을 균체내에 축적함과 동시에 체내의 인을 방출하는 작용이 일어나도록 한다. 이때 혐기조건으로부터 방출되는 인의 농도는 혐기조건으로 유입되는 처리전의 하폐수의 인의 농도보다 3 내지 6배 정도 높게 나타나는 것이 실험적으로 밝혀졌다.

상기 혐기조건은 교반만으로 용존산소농도(DO)와 산화-환원전위차(ORP)를 조절하여 혐기상태를 유지하여 주는 것으로서, 체류조건은 유입되는 하폐수의 농도에 따라 달라질 수 있으나, 대략 1 내지 2시간의 범위이내가 적절하다.

후속하는 무산소조건 및 호기조건은 본 발명에 따라 2단으로 구성되는 제1간헐폭기조와 제2간헐폭기조에서 서로 반대로 폭기와 교반을 수행하는 것에 의하여 달성될 수 있으며, 이때에도 본 발명에 따라 순응된 통성 미생물 중 인과 질소제거에 관련된 미생물들, 예를 들면 암모니아성 질소를 호기성 조건하에서 질산성 질소로 산화시키는 나이트로조모나스와 나이트로박터, 산화된 질산성 질소를 혐기 혹은 무산소 조건하에서 질소가스로 환원시키는 슈도모나스, 마이크로코쿠스, 바실러스 등의 탈질소화균, 인을 제거하는 아시네토박터, 에어로모나스 등에 의해 제거된다. 구체적으로는 상기한 통성 미생물들에 의하여 폭기시, 즉 호기조건에서는 인의 과잉섭취와 암모니아성 질소가 질산성 질소로 전환되는 산화가 일어나며, 무산소조건에서는 통성 미생물 중 탈질소화에 관련된 미생물에 의해 질산성 질소를 질소가스로 환원하면서 질소를 제거하는 작용이 일어나게 된다. 이들 2단의 간헐폭기조건은 서로에 대하여 반대로 즉, 제1간헐폭기조가 폭기상태에서는 호기조건이 달성되며, 동시에 제2간헐폭기조에서는 폭기가 중지되고 교반만이 이루어지도록 하여 무산소조건이 달성되도록 할 수 있으며, 그 반대도 가능하다. 이와같은 방법에 의하여 호기조건과 무산소조건을 교대로 반복시키므로써 인의 과잉섭취와 질산화, 탈질소화를 유도하여 질소와 인을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

한편, 상기한 방법은 내부 반송없이 공간적, 시간적 변화에 따라 단일의 반응조내에서 혐기-무산소-호기조건이 유지되어 연속적으로 하폐수 내의 영양염류를 처리하는 방법으로서, 특히 2단의 간헐폭기조에서 수회의 호기-무산소조건이 반복됨과 동시에 공정을 플러그 흐름형태로 유지할 수 있기 때문에 기존의 간헐폭기로 운전되는 방법에서 문제점으로 나타난 무산소조건에서 산화되지 못한 암모니아성 질소가 유출되는 문제점과 질산성 질소의 영향으로 인의 방출이 저해되는 문제점을 동시에 해결하여 인의 방출 및 과잉섭취, 질산화, 탈질소화가 정상적으로 진행되어 활발한 유기물, 질소 및 인의 제거작용이 이루어지게 된다.

또한, 본 발명의 방법에 따라 제1간헐폭기조와 제2간헐폭기조 자체가 미생물을 선택배양하는 기능과 노카르디아(Nocardia)와 같은 사상성 미생물을 억제하는 역할을 해주기 때문에 기존의 활성슬러지 공법 또는 이를 변형한 장기폭기법과 접촉산화법, 에이투오공법, 유씨티공법, 브아이피공겁, 에스비알공법 등에서 자주 발생되는 슬러지 벌킹 현상으로 발생되는 처리수질의 악화를 제어할 수 있다.

상기 제1간헐폭기조와 제2간헐폭기조는 폭기와 교반이 교호의 상태로 반복 실시되며, 이는 용존산소농도(DO)와 산화-환원전위차(ORP)에 의해 유지될 수 있다. 2단의 간헐폭기조들에서의 체류시간과 폭기시간은 유입되는 하폐수의 농도에 따라 각각 4 내지 6시간과 0.5 내지 1.5시간의 범위가 바람직하다.

본 발명에 따른 방법을 적용시키기에 적절한 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수처리장치는, 제1교반기(12)를 구비한 혐기조(11), 제2교반기(14)와 제1산소공급기(15)를 구비한 제1간헐폭기조(13), 제3교반기(17)와 제2산소공급기(18)를 구비한 제2간헐폭기조(16), 처리수와 통성미생물을 중력침전에 의해 분리하는 2차 침전조(19) 및 2차침전조에서 분리된 통성미생물을 혐기조로 이송하기 위한 반송슬러지 라인(20)과 일부의 슬러지를 폐기시키기 위한 폐슬러지 라인(21)을 포함하여 이루어진다.

이는 기존에 운영중인 활성슬러지공법, 접촉산화법 등에 적용시킬 경우 전후처리장치인 스크린, 침사조, 1차침전조, 유량조정조, 2차침전조 등의 기존의 시설을 그대로 유지, 사용할 수 있으며, 혐기조(11), 제1간헐폭기조(13) 및 제2간헐폭기조(16)들도 하나의 반응조내에 격벽을 설치하고, 격벽들로 구분된 영역들에서 혐기조(11)는 교반기만, 간헐폭기조에는 교반기와 기존에 사용중인 산소공급기를 변형하는 것으로 장치의 구성이 이루어질 수 있어 기존의 설비들을 활용할 수 있다는 특징이 있다.

따라서 하나의 반응조를 2개의 격벽으로 구분하여 혐기조(11)는 제1교반기(12)를 구비하고, 제1간헐폭기조(13)는 제2교반기(14)와 제1산소공급기(15)를 변형하고, 제2간헐폭기조(16)는 제3교반기(17)와 제2산소공급기(18)를 변형하는 것으로 구성된다. 이들 각 교반기들과 산소공급기들을 서로 구분하여 제어할 수 있는 콘트롤러에 의하여 교반만에 의한 혐기조건을 달성할 수 있으며, 또한 2단의 간헐폭기에 의한 무산소조건-호기조건의 달성을 위하여 상기 제1간헐폭기조(13)와 제2간헐폭기조(16)의 운전을 어느 일측이 폭기조건일 때 다른 일측은 교반조건으로 운전하는 것에 의하여 반복 실시할 수 있도록 할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다.

상기 제1산소공급기(15)에는 다수의 통기구(151)들이 형성되어 있으며, 도면에 도시하지 않았으나 압축공기를 공급하는 압축공기펌프 등에 연결되어 간헐폭기조들의 저면에서 기포를 공급할 수 있도록 구성된다. 또한 제2산소공급기(18)에도 역시 통기구들이 형성되어 있음은 당연히 이해될 수 있는 것이다.

혐기 및 2단 교호 간헐폭기조에서 생물학적 반응이 완료된 처리수내의 통성미생물을 중력에 의해 분리하기 위한 2차침전조(19)와 2차침전조에서 농축된 슬러지를 반송하기 위한 반송슬러지 라인(20)과 슬러지를 폐기시키기 위한 폐슬러지 라인(21)들이 포함될 수 있으며, 이는 미생물의 농도를 일정하게 유지하여 통성 미생물 조건을 달성하기 위하여 2차침전조(19)로부터 분리된 슬러지의 일부를 회송시켜 다시 반응조내로 유입시키고, 나머지는 인의 제거를 위하여 폐기할 수 있도록 한다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.

실시예

제1교반기(12)를 갖는 혐기조(11), 제2교반기(14)와 제1산소공급기(15)를 갖는 제1간헐폭기조(13), 제3교반기(17)와 제2산소공급기(18)를 갖는 제2간헐폭기조(16)를 포함하는 반응조 및 침전조(19)와 슬러지의 일부를 반송슬러지라인(20)을 통하여 반응조로 회송시킬 수 있는 본 발명에 따른 장치를 이용하여 하폐수를 처리함에 있어 혐기조(11)에서의 운전조건은 체류시간으로서 1 내지 2시간의 범위내에서 용존산소농도가 0.5mg/l 미만, 산화-환원전위차는 -100mV 이하로 유지하는 조건으로 유지하고, 제1간헐폭기조(13)와 제2간헐폭기조(16)에서의 운전조건은 체류시간으로서 각각 2 내지 4시간, 용존산소농도가 폭기를 수행하는 경우에는 2.0mg/l 이상, 폭기를 중단한 경우에는 0.5mg/l 이하, 산화-환원전위차는 폭기를 수행하는 경우에는 0mV 이상, 폭기를 중단한 경우에는 0 내지 -100mV 이하로 유지하는 조건으로 운전하였다. 제1간헐폭기조(13)와 제2간헐폭기조(16) 간의 상호 교호 운전조건은 간헐폭기시의 폭기간의 시간간격을 30 내지 90분 정도로 유지하였으며, 제1간헐폭기조(13)가 폭기되는 경우에는 반드시 제2간헐폭기조(16)는 교반만 수행하는 방법으로 운전하였으며, 그 반대의 경우에도 서로 폭기와 교반을 반대로 수행하였다. 반응조의 고형물 체류시간은 10 내지 30일로 하였으며, 반응조 전체에 걸쳐 미생물의 농도(MLSS)는 2,000 내지 4,000mg/l의 범위로 유지하였다.

상기한 운전조건에서의 각각의 경우에 따른 유지조건을 일정한 범위로 설정하는 것은 유입되는 하폐수의 오염부하량에 등에 따라 실질적으로 운전조건들이 달라질 수 있기 때문이며, 처리시간과 처리후의 수질 등을 고려하여 최적의 운전조건의 범위로 한정하는 것으로서 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 상기한 조건으로 적절한 운전이 가능한 범위로 이해될 수 있다.

상기한 실시예들을 종합한 결과, 원수의 농도가 유기물(BOD₅)의 경우 70 내지 500mg/l의 범위, 질소(T-N)의 경우 20 내지 100mg/l의 범위, 그리고 인(T-P)의 경우 3 내지 20mg/l의 범위로 저농도에서 고농도로 점차 농도를 늘려가며 실험을 하였으며, 실험결과 유기물(BOD₅)의 경우 95% 이상, 질소(T-N)의 경우 80 내지 93%, 그리고 인(T-P)의 경우 85 내지 95%의 제거효율을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 슬러지 침강지수(SVI₃₀)의 경우 70 내지 110mg/l의 범위를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

따라서, 본 발명에 의하면 호기조건, 혐기조건 및 무산소조건 등 조건에 따른 내부반송없이 공간적, 시간적 변화에 따라 단일반응조내에 형성된 각 조건들이 이루어진 혐기조(11) 및 2단의 교호 간헐폭기조에서 연속적으로 혐기-무산소-호기조건을 유지하여 연속적으로 하수 및 폐수내의 영양염류 등을 처리할 수 있으며, 특히 2단의 간헐폭기조에서 수회에 걸친 호기-무산소조건이 반복적으로 이루어지면서 동시에 플러그 흐름형태로 유지하여 주기 때문에 기존의 간헐폭기로 운전되는 방법에서 문제점으로 나타난 무산소조건에서 산화되지 못한 암모니아성 질소가 유출되는 것과 질산성 질소의 영향으로 인의 방출이 저해되는 문제점을 해결할 수 있어 인의 방출 및 미생물에 의한 인의 과잉섭취, 질산화, 탈질소화의 과정이 원활하게 진행되어 안정적인 유기물, 질소 및 인의 제거효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면 제1간헐폭기조(13)와 제2간헐폭기조(16)들 자체가 통성 미생물을 선택배양하는 기능과 노카르디아(Nocardia)와 같은 사상성 미생물의 증식을 억제하는 역할을 하기 때문에 기존의 공법에서 자주 발생하는 슬러지 벌킹현상을 제어하여 장치의 원활한 운전을 가능하게 하고, 운전시의 유지, 보수에 소요되는 비용을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

더욱이 본 발명에 따른 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수처리장치는 기존의 활성슬러지공법, 접촉산화법 등에 적용시켜 고도처리공정으로 개조할 경우 스크린, 침사조, 1차침전조, 유량조정조 및 2차침전조(19) 등의 기존의 설비를 그대로 이용할 수 있으며, 반응조를 격벽으로 구분하고, 교반기와 산소공급기를 선택 운전가능하게 더 설치하는 것만으로 원활한 하폐수처리가 가능하기 때문에 설비비를 저감시키고, 공사에 따른 노력과 시간 및 비용 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (8)

1. 하폐수를 하나의 혐기조건과 2개의 교호 간헐폭기조건의 3개의 영역으로 구분된 처리조내에 투입하여 혐기조건에서 1 내지 2시간의 범위내에서 교반시켜 인을 방출시키고, 계속해서 2단의 간헐폭기조건의 각 영역에서 서로 교대로 폭기 및 교반시켜 호기성 및 무산소조건에서 2 내지 4시간의 범위내에서 폭기 또는 교반시켜 질산화, 탈질소화, 인의 과잉섭취의 유도 및 통성 미생물의 침전성 향상을 유도하고, 처리 후 통성 미생물을 고액분리하고, 일부는 처리조내로 재유입시켜 통성 미생물의 농도를 유지시키고, 잔여 슬러지는 배출시키는 것을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수처리방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   혐기조건에서의 운전조건이 체류시간으로서 1 내지 2시간의 범위내에서 용존산소농도가 0.5mg/l 미만, 산화-환원전위차는 -100mV 이하로 유지하는 조건이고, 2단의 간헐폭기조건에서 제1간헐폭기와 제2간헐폭기에서의 운전조건이 체류시간으로서 각각 2 내지 4시간, 용존산소농도가 폭기를 수행하는 경우에는 2.0mg/l 이상, 폭기를 중단한 경우에는 0.5mg/l 이하, 산화-환원전위차는 폭기를 수행하는 경우에는 0mV 이상, 폭기를 중단한 경우에는 0 내지 -100mV 이하로 유지하는 조건임을 특징으로 하는 상기 하폐수처리방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1간헐폭기와 제2간헐폭기 간의 상호 교호 운전조건은 간헐폭기시의 폭기간의 시간간격을 30 내지 90분 정도로 유지하는 것을 특징으로 하는 상기 하폐수처리방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   제1간헐폭기가 폭기되는 경우에는 제2간헐폭기는 교반만 수행하거나, 반대로 제2간헐폭기가 폭기되는 경우에는 제1간헐폭기는 교반만 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 하폐수처리방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 고형물 체류시간은 10 내지 30일의 범위로 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 하폐수처리방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 혐기조건, 제1폭기조건 및 제2폭기조건 전체에 걸쳐 미생물의 농도(MLSS)는 2,000 내지 4,000mg/l의 범위로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 상기 하폐수처리방법.
7. 제1교반기를 구비한 혐기조, 제2교반기와 제1산소공급기를 구비한 제1간헐폭기조, 제3교반기와 제2산소공급기를 구비한 제2간헐폭기조, 고액분리된 하수로부터 슬러지를 침강시켜 분리하는 침전조 및 침전로부터 인출되는 슬러지를 반송슬러지 라인을 경유하여 상기 혐기조로 반송하고, 잔여의 슬러지를 페슬러지 라인을 통해 폐기하는 장치를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 혐기 및 2단 교호 간헐폭기를 이용한 하폐수처리장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 혐기조, 제1간헐폭기조 및 제2간헐폭기조가 격벽으로 구분된 하나의 반응조내에 형성됨을 특징으로 하는 상기 하폐수처리장치.