KR19990077194A - 물의 생물학적 탈질산 반응 - Google Patents

물의 생물학적 탈질산 반응 Download PDF

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KR19990077194A
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조안 실버스타인
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게이브리지 마이클 지.
더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 콜로라도
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Abstract

바이오반응기 매질을 포함하는 하나 혹은 그이상의 바이오반응기 유니트(28, 32), 매질을 포함하는 프리필터 어셈블리(78), 그리고 저속 모래 필터(114, 118)를 사용하는 물의 생물학적 탈질산화 반응.
물 흐름 관련 밸브, 바이오반응기 매질 그리고 공기 세척 과정은 특이 밸브에서 제어된다. 프리필터는 흐름 분배 장치를 포함한다. 프리필터와 저속 모래 필터는 그것들을 떨어진 위치에서 만들고 현장에 수송되도록 할 수 있는, 반휴대용일 수 있다.

Description

물의 생물학적 탈질산 반응
식수의 질산염 오염은 점차 문제시되어 왔다. 질산염으로 오염된 물의 섭취는 심각한 건강 장애들을 야기하며, 특히 유아에게 그러하다. 식수 공급들은 질산염-질소 10 mg/l 의 미국 주요 식수 기준(최대 오염물 수준)보다 많은 질산염-질소를 함유할 수 없다.
질산염은 물에 매우 잘 녹고, 그에 따라서 물에서 높은 정도로 움직일 수 있기 때문에, 일반적인 지하수의 오염원이 되어왔다. 지하수에 존재하는 질산염의 주된 원천들은 농업용 비료, 화학비료와 자연비료 모두, 가축사육장 쓰레기, 산업용 폐수의 종류들, 다른 폐수나 슬러지이다. 지하수의 질산염 오염은 특히, 근본적인 토지 비옥화, 가축사육장과 최소한의 폐수 처리가 질산염 오염을 비허용치 수준으로 도달케하는 전원 혹은 반(semi)전원 사회에서 첨예한 문제이다.
물로부터 질산염들을 제거하는 종래방법의 하나가 물의 생물학적 탈질산 반응이다. 탈질산 반응은 질산염이 결과생성물로써 이질소가스와 아산화질소를 생성하며 산화되는 세균의 호흡 공정이다. 탈질산 반응은 토양과 물의 환경들에서 발견되는 수많은 세균 종(種)들에 의해서 수행된다. 이들 세균은 주로 임의적 타가영양체들(heterotrophs)로서, 이들은 산화 질소나 산소를 최종 전자 수용체로 사용하여 호흡할 수 있다. 탈질산 반응은 세균 세포의 더욱 활동적으로 유리한 전자 수용체인 산소가 존재할 때 방해된다. 타가영양체들은 호흡하기 위해 유기 탄소 에너지 원(source)을 전자 공여체로써 필요하게 된다. 대부분의 식수 공급이 매우 적은 유기 탄소를 함유하기 때문에, 부가적인 유기 탄소는 전형적으로 탈질산 단계에 의하여 유입수에 첨가되어진다. 또한, 생물학적 탈질산 반응은 질산염으로 오염된 물과 미생물간의 접촉을 최대한으로 함으로써 최고로 활용되어진다.
종래 물의 생물학적 탈질산 반응의 기술이나 공정들에 관하여, 탈질산 반응기는 많은 다공성 플라스틱 매질(media)에 의해 채워져 있다고 기술되어져 있다. 이러한 매질은 생물량 물질(biomass material)로 코팅되어 있었다. 반응기의 부분은 주기적으로 과잉의 생물량을 제거하도록 수행되는 공기 세척 과정(an air scouring procedure) 동안 플라스틱 매질에 연결되어 있는 베드(bed) 확장에 기여하였다. 세균 성장에 의해 탈질산 반응기내에 축적되는 과잉의 생물량 물질의 이와 같은 제거는 탈질산 반응기의 적절한 작동에 필수적이었다. 이러한 탈질산 반응기와 이들에 연결된 공기 세척 과정이 일반적으로 기술되어져왔음에도 불구하고, 탈질산 과정과, 종래 알려지지 않은 파라미터를 사용한 공기 세척 과정을 최고로 활용하거나 용이하게 하는 것이 중요하다.
또한, 물의 생물학적 탈질산 과정의 부분으로서, 하나 또는 그 이상의 필터 어셈블리(filter assemblies)를 탈질산 단계의 하류에 제공하는 것이 필요하다. 상기 필터 어셈블리는 탈질산된 물로부터 원치않는 유기 물질들을 제거하는 데 사용된다. 필터 어셈블리의 다른 형태가 기술되어져왔음에도 불구하고 이러한 필터 어셈블리는 복잡하고, 비교적 고비용이며 어렵고 및/또는 유입수가 탈질산화되야 하는 장소에서 제조하고 조립하는 데 시간이 소요되는 듯 하다. 이러한 관점에서, 적절하고 효율적으로 여과 기능을 수행하는 반면 여과된 물질들을 제거하는 데 걸리는 시간을 줄이는 것과 같은 필요한 임무를 수행하는 여과 장치가 요구된다. 또한, 다수의 저속 모래 필터(slow sand filters)가 고안되어졌음에도 불구하고, 그들은 일반적으로 매우 크며 물이 탈질산화되어야 하는 장소에 세워진다. 물의 탈질산 반응을 위해 현재 고안된 실행들의 이러한 파악된 단점들 때문에, 특히 인구밀도가 낮은 사회에 있어서, 이런 모든 단점들을 극복하고 요구되는 목적들을 만족시키는 물의 생물학적 탈질산 반응 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 발명은 허용가능한 식수를 제공하기 위한 물의 생물학적 탈질산 반응에 관련되는 것으로서, 특히 물로부터 질산염과 아질산염을 제거하기 위한 하나 또는 그 이상의 바이오반응기 유니트를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 생물학적 탈질산화 시스템의 구성성분의 블록 다이어그램도이며;
도 2는 프리필터 본체와 프리필터 어셈블리의 홀딩 탱크(holding tank)의 개략도이며;
도 3은 프리필터 어셈블리용 프리필터 매질을 포함하는 프리필터 본체의 세로 횡단면의 구조도이며;
도 4는 프리필터 어셈블리의 프리필터 매질을 가진 프리필터 본체의 횡단면의 구조도이며;
도 5는 원뿔형인, 프리필터 본체안에 내재된 흐름 분배 장치의 한 실시예의 개략도이며;
도 6은 저속 모래 필터 어셈블리의 용기의 측벽의 개략도이며;
도 7은 저속 모래 필터 어셈블리의 용기의 일단벽(end wall)의 개략도이며;
도 8은 여과된 물을 운반하는 관에 연결된 공통의 관과, 여과된 물을 운반하는 관을 갖는 저속 모래 필터 어셈블리의 용기의 구조도이며, 그리고
도 9는 조절 패널(panel)을 포함하는 생물학적 탈질산화 시스템의 주요 구성요소의 개략적인 배열도이다.
본 발명에 따라서, 물의 탈질산 반응을 제공하며 이와 함께 탈질산화된 물에서부터 용해성 유기 물질과 미립자를 제거하는 장치가 개시된다. 상기 장치는 유입수로부터 질산염들을 제거하기 위한 바이오반응기 어셈블리를 포함한다. 일실시예에서, 바이오반응기 어셈블리는 적어도 제 1 및 제 2 바이오반응기 유니트 또는 상호 연속적으로 연결되는 탑(tower) 들을 포함한다. 그러나 단지 하나의 바이오반응기 유니트만이 사용될 수도 있다. 지하 원천 또는 사회의 물 공급원으로부터의 천연수(raw water)는 제 1 바이오반응기 유니트에 의해서 받아들여지고, 제 1 바이오반응기 유니트로부터의 탈질산화된 유출수(effluent water)가 그 후 제 2 바이오반응기 유니트로 보내어진다. 각각의 바이오반응기 유니트는 바이오반응기 또는 높은 다공성율을 가지고 있는 패킹 매질(packing media)을 포함한다. 매질 표면들은, 물을 탈질산하기 위하여 질산염을 포함하는 물과 반응하기 위한 생물량의 두꺼운 막으로 코팅되어 있다. 제 1 바이오반응기 유니트로 주입되는 천연수에 부가하여, 세균의 에너지와 성장을 위한 유기 탄소의 원천도 또한 천연수에 유기 탄소를 부가함으로서 제공되어진다. 일 실시예에서, 탄소의 원천은 아세트산이다.
바이오반응기 매질은, 바이오반응기 유니트를 통해 물의 분산된 플러그 흐름이 탈질산화되도록 보장함과 함께, 매질의 표면위를 코팅하고 있는 두껍거나 농밀한 바이오필름(biofilm)을 지탱하는 데 필요한 파라미터들 혹은 소정의 특성들을 가진다. 상기 분산된 플러그 흐름은 물이 바이오필름과 바람직한 정도의 접촉없이 바이오반응기 매질을 통해 탈질산화된 흐름 또는 "채널"이 되는, 물의 "채널화(channelization)"를 방지한다. 이러한 특성을 가지고 있는 바이오반응기 매질에 더하여, 표면 유압 적재율(a surface hydraulic loading rate), 체적 질산염 적재(volumetric nitrate loading rate)와 페클레수(a Peclet number)가 필수적인 두꺼운 바이오필름과 분산된 플러그 흐름을 증진시키기 위하여 미리 정하여진 범위내에 있도록 하는 것도 또한 중요하다. 표면 유압 적재율은 물의 체적 측정의 흐름율이 바이오반응기 유니트 내에서 횡단 표면 면적당 탈질산화되는 것을 의미한다. 체적 측정의 질산염 적재는 특정의 체적 측정의 흐름율과, 특정 혹은 기지의 체적(이 체적은 바이오반응기 매질이 아닌 엠티 베드(empty bed)이다) 바이오반응기 유니트를 가지고 있는 물안의 질산염의 농도를 의미한다. 페클레수는 분산된 플러그 흐름을 나타내는 파라미터를 의미한다.
주기적으로, 각각의 바이오반응기 유니트는 일정하게 분산된 플러그 흐름을 유지하고 채널화를 방지하기 위하여 과잉의 바이오필름이 제거되어야 한다. 과잉의 바이오필름은 바이오반응기 유니트내의 그들의 성장으로부터 기인한다. 과잉의 생물량을 제거하기 위하여 공기 세척 공정이 이용되어진다. 일반적으로, 각각의 바이오반응기 탑의 바닥에 놓여진 확산기로부터의 공기 거품들은 바이오반응기 매질의 유체화된 베드(bed)를 통해 위를 향하여 지나가도록 허용되어진다. 상기 공기 거품들은 바이오반응기 매질로부터 여분의 생물량 물질을 탈취한다. 공기 세척의 빈도는 바이오반응기 유니트에 연관되어 있는 동적 압력 해드(the dynamic pressure head)에 기하여 결정되어 지는 데, 상기 압력 해드는 바이오반응기 유니트의 밑바닥에서 측정된다. 확산기의 오리피스(orifice)는 탈취에 충분한 거품 크기를 확신시키는 데 충분히 크나, 바이오필름이 코팅되어 있는 바이오반응기 매질을 분리하는 데 충분할 정도로 적은 크기를 가진다.
제 1 및 제 2 바이오반응기 유니트에 의해 수행되어지는 탈질산화 단계들은 쓰레기 유기물질을 유발하거나, 혹은 물에 더해질 부산물을 유발한다. 시스템내의 상기 유기 물질의 제거는 프리필터(prefilter) 어셈블리와, 프리필터 어셈블리의 하류쪽에 위치한 저속 모래 필터 어셈블리를 사용함으로써 이루어진다. 프리필터 어셈블리는 프리필터 어셈블리의 프리필터 본체에 내재하는 매우 높은 기공율의 채워진 프리필터 매질을 포함한다. 흐름 분배 장치는 프리필터 본체의 상단과 채워진 프리필터 매질의 위에 인접하게 놓여져 있다. 상기 장치는 프리필터 매질의 횡단 표면 상부에 균일하게 받아들이는 탈질산화된 유입수를 분배한다. 탈질산화된 물안의 유기물은, 유기분자들이 바이오필름이 코팅된 프리필터의 매질 표면으로 수착(sorption)되는 과정과, 유기 화합물들이 세균을 대사(metabolize)시키는 매질 표면상의 바이오필름에 살고 있는 세균에 확산됨에 따라 생분해(biodegradation)되는 과정을 조합시킴으로써 제거되어진다. 그 한 실시예로써, 흐름 분배 장치는 원뿔형의 장치로서, 점차적으로 유입수의 주어진 체적의 범위를 넓힌다. 이러한 장치는 그의 방출단(outlet end)의 어느 부분을 따라 출력할 때와 같은 양 혹은 체적의 물을 그의 중앙에서도 출력한다. 따라서, 프리필터 본체의 단면적의 어느 부분을 따라 불균일한 분배 혹은 프리필터 본체의 벽을 따라 유입수의 불균일한 농도 혹은 채널링(channeling)은 없다. 이러한 구조는 효율적이고 바람직한 유기적 구성성분들의 제거를 증진시킨다.
유기 물질의 제거를 조절함에 있어서, 프리필터 어셈블리는 많은 요인들과 파라미터들과 협조한다. 허용가능한 수행을 위하여, 프리필터 어셈블리와 연관된 유기 적재율(organic loading rates ; OLR)은 소정의 범위내여야 한다. OLR은 주어진 시간의 기간동안 프리필터 매질의 주어진 체적안에서 프리필터에 의해 제거되어지는 전체 유기 탄소(Total Organic Carbon; TOC)의 양을 의미한다. TOC는 프리필터 어셈블리에 의해 제거되어지는 가용성 콜로이드같은 유기 물질을 의미한다. 최소한의 OLR은 바이오필름의 성장을 유지할만큼만 충분하여야 하며, 최대한의 OLR은 수착과 생분해의 조합에 의해 TOC가 제거되는 프리필터 어셈블리의 능력을 능가하여서는 안된다. 예비 필터 어셈블리의 유압 적재율(hydraulic loading rate; HLR)은 바이오필름이 코팅된 프리필터 매질의 표면이 충분히 젖는 것을 확신할 수 있게끔 조정되어야 하며, HLR의 최대값은 프리필터 어셈블리에서 탈질산화된 물의 얇은 필름 흐름을 확신할 수 있게끔 조정되어야 한다. HLR은 프리필터 어셈블리와 연관된 전체 횡단면에 의하여 나뉘어지는 물의 흐름율을 의미한다. 억류 시간 파라미터(detention time parameter; γf)가 또한 프리필터 어셈블리의 적절한 작동에 있어 중요하다. 억류시간은 탈질산화된 물이 존재하며 프리필터 본체내의 프리필터 매질에 접하여 있는 시간의 양을 의미한다. 억류시간은 최소한 혹은 경계(threshold) 시간의 기간을 가진다.
하나의 실시예로서, 프리필터 어셈블리는, 같은 크기이고 프리필터 어셈블리를 사용하여 물이 여과되는 장소와 프리필터 어셈블리의 수송이 용이하게 수행될 수 있는 장소로부터 떨어진 위치에서 만들어지는 것이 가능한 치수를 가지기 때문에 "반휴대용(semi-portable)"이다. 상기 실시예에서, 프리필터 어셈블리는 프리필터 본체내의 프리필터 매질과 흐름 분배 장치와 협조하는 것을 포함하여, 물이 여과되어야 하는 장소에서 조립될 수 있다.
저속 모래 필터 어셈블리는 프리필터 어셈블리의 하류에 있으며, 프리필터 어셈블리로부터 받는 유입수에서의 미세한 유기물질 미립자를 더 제거하는 데 유용하다. 저속 모래 필터 어셈블리는 물을 여과시키기 위하여 유입수를 통과시키는 하나 또는 그 이상의 모래 혹은 자갈층을 포함하고 있어서, 일반적인 저속 모래 필터와 대등하게 작동된다. 그러나, 여기에 개시된 저속 모래 필터 어셈블리는 "반휴대"가 가능한 다수의 구조적 요소들의 결합을 가진다. 특히, 저속 모래 필터 어셈블리는 다수의 벽과 바닥을 가지는 첫 번재의 용기(container)를 적어도 포함한다. 여과된 물을 운반하는 관(pipe)은 여과된 물을 받기 위하여 바닥위에 놓여져 있다. 제 1 용기, 특히 그의 바닥은, 플랫폼위에 지탱되어진다. 공통의 관은 여과된 물을 운반하는 관으로부터 여과된 물을 받는다. 공통관은 용기의 바닥의 밑으로 바깥을 향하여, 플랫폼에 인접하여 위치해 있다. 하나의 실시예로서, 용기의 벽들과 바닥은 철과 같이 용접될 수 있는 물질들로 만들어지며, 또한 용기의 제조와, 모래 필터 매질로 채워질 수 있는 장소로 용기를 수송하는 것이 용이한 크기와 치수를 가진다. 용기의 벽들은 바람직하게는 그들의 두께가 제한되며, 수직으로 확장되는 보강 리브(rib)들과 적어도 하나의 측면으로 확장되는 버팀 부재(brace member)를 요구한다. 하나의 실시예에서, 저속 모래 필터 어셈블리는 모듈 디자인을 제공하고, 소정의 장소에서 용기들을 제조하고 수송하는 것을 더욱 용이하게 하기 위하여 감소된 크기의 두 개 혹은 그 이상의 용기들로 구성된다. 하나 혹은 그 이상의 용기들을 수송하는 것에 관련하여, 리프트(rift) 요소와 손잡이들(lugs)은, 수송 메카니즘(mechanism)이 그것을 땅으로 끌어내리고 운송 수단으로 이동시키기 위한 하나 혹은 그 이상의 리프트 요소들을 적용시킬 수 있도록 완성된 용기의 일부분이다.
앞서 언급된 요약에 기초하여, 본 발명의 많은 중요한 특징들은 쉽게 확인된다. 실용적이고 단순화된 기구가 물의 탈질산화에 제공되어진다. 그들의 주요 구성요소들은 물이 탈질산화되고 수송되어지는 장소에서 떨어진 위치에서 제조되고 조립되어질 수 있다. 하나 혹은 그 이상의 바이오반응기 유니트는, 질소를 함유하고 있는 물과 반응하기 위한 생물량 물질의 농밀한 필름이 겉에 싸여있는 바이오반응기 매질로 채워져 있다. 바이오반응기 매질의 입체면들은 농밀한 바이오 필름과 분산된 플러그 흐름을 지탱하도록 적정화된다. 관련하여, 흐름율 파라미터들과 탈질산화되는 물에 관련된 특징들은 어떤 필요한 범위내에 있는 것으로 정해져왔다. 주기적인 공기 세척 공정은 채널화를 피하는 한편, 특별한 공기 세척 파라미터들을 만족시킴에 의하여 농밀한 바이오필름과 일정한 분산된 플러그 흐름을 유지한다. 프리필터 어셈블리와 저속 모래 필터 어셈블리는 탈질산화된 물로부터 유기 물질을 제거한다. 프리필터 어셈블리는 매우 높은 다공성(porosity)을 가지고 있는 필터 매질위로 고르고 일정한 물 흐름을 제공하는 흐름 분배 장치를 포함한다. 프리필터 어셈블리는, OLR과 HLR 그리고 프리필터 어셈블리로부터 받아들인 유입수에서의 유기물질 제거를 적정화하는 억류시간(γf)을 가진다. 저속 모래 필터 어셈블리의 수송성(transportability)과 관련하여, 이는 모래 필터 매질을 포함하는 두 개 혹은 그 이상의 용기들이 프리필터 어셈블리로부터 탈질산화된 유입수를 받는 모듈러 디자인을 포함하는 다수의 구조적인 관점들을 포함한다. 저속 모래 필터 어셈블리의 용기들은 그들의 제조와 수송을 용이하게 하기 위하여 규모들을 제한하거나 감소시킨다. 바람직하게는 하나이상의 바이오반응기 유니트가 사용되어지고 바이오반응기 유니트와 프리필터의 각각이 소정의 장소로 수송되어지기 위해 스키드(skid)나 트레일러에 탑재되어진다.
본 발명의 또다른 장점은 다음의 논의로부터 용이하고 명확하게 파악되는 데, 특히 첨부되는 도면들과 함께 고려되어질 때 명확히 파악되어진다.
도 1에 관해서 살펴보면, 물의 생물학적 탈질산 반응을 위한 시스템(20)이 도시되어 있다. 시스템(20)은 바이오반응기 어셈블리(a bioreactor assembly)(24)를 구비하고 있으며 바이오반응기 어셈블리(24)에 의해서 받아들여진 유입수(influent water)에서 질산염 및 아질산염을 제거한다. 일 실시예에서, 바이오반응기 어셈블리(24)는 제 1 및 제 2 바이오반응기 유니트 또는 탑(28. 32)을 구비하고 있다. 각각의 바이오반응기 유니트(28, 32)은 바이오반응기 매질을 함유하며, 그 표면은 생물량이나 반응 물질의 막으로 이루어져 있다. 생물량은 유입수와 반응하여 질소를 제거한다. 상세하게 말하면, 세균의 호흡 작용이 일어나서, 무해한 부산물로써 질소 가스와 아산화질소가 생산된다. 이러한 작용을 정의한 화학량론 방정식이 잘 알려져 있다. 생물량이나 반응 물질은 제 1 바이오반응기 유니트(28)에 의해서 받아들여진 유입물에 추가의 유기 탄소를 첨가하는 것을 요구한다. 일 실시예에서, 선택된 탄소원은 아세트산이다. 인간에게 무독한 아세트산은 구하기 쉽고, 수용성이며, 광범위한 세균 종에 의해 쉽게 분해된다. 이것은 또한 특히 메탄올과 에탄올 등의 가연성 유기 화합물과 비교해서, 저장하기 더 쉽다.
유입수를 제 1 바이오반응기 유니트(28)에 공급하는 것에 관해서 설명하면, 물이 흐르는 경로를 따라 설치된 제 1 솔레노이드 밸브(36)를 갖는 관(plumbing 또는 piping)에 지하수와 같은, 외부원의 천연수가 공급된다. 제 1 솔레노이드 밸브(36)가 개방되면, 천연수가 제 1 플로 스위치(flow switch)(40)를 통과한다. 연관 연결부(a plumbing juncture)에서, 플로 스위치(40)를 통해 공급된 천연수는 추가 유기 탄소의 공급원과 화합한다. 바람직한 실시예에서, 상기 유기 탄소원은 아세테이트 공급원(44)이고, 상기 탄소원은 희석된 것이고 관 연결부에 펌핑되어 천연수와 화합된다. 더욱 상세하게는, 아세테이트 공급원(44)은 로딩 펌프(48)로 통해 있고 로딩 펌프는 제 2 플로 스위치(52)를 통해 아세테이트를 펌핑시킨다. 아세테이트를 희석하기 위한 물과 통해 있는 공급원료 탱크(a feedstock tank)(56)에 아세테이트가 공급된다. 희석용 물(58)은 공급원료 탱크(56)로 희석용 물을 흐르게 할지 흐르지 못하게 할지를 제어할 수 있는 제 2 솔레노이드 밸브(60)를 통과한다. 유량조정 펌프(a metering pump)(64)가 이용되어, 희석된 아세테이트가 공급원료 탱크(56)에서 펌핑된다. 아세테이트가 상기 연결부를 지나 천연수와 화합되는 동안, 플로 스위치(68)는 희석된 아세테이트의 흐름을 모니터한다. 솔레노이드 밸브와 플로 스위치, 그리고 펌프간의 상호 작용 또는 협력에 관해서는 시스템의 작동의 설명과 관련해서 후에 더 자세히 설명될 것이다.
천연수와 희석된 아세테이트의 혼합물은 제 1 바이오반응기 유니트(28)의 하단 가까이에서 유니트에의해 받아들여지고, 제 1 바이오반응기 유니트(28)를 통과하여 상단쪽으로 이동한다. 제 1 바이오반응기 유니트(28)를 지나는 동안, 바이오반응기 매질을 이용하는 천연수의 탈질산 반응과 관련하여 원하는 반응이 일어난다. 제 1 바이오반응기 유니트(28)의 상단에서는, 중력과 우물용 펌프(well pumps)의 압력하에 유출수가 중간 반응기 관(70)을 통해 제 2 바이오반응기 유니트(32)의 하단으로 운반된다. 물이 상방향으로 이동하여 제 2 바이오반응기 유니트(32)내에 함유되어 있는 생물량 또는 반응 물질과 접촉됨에 따라, 제 2 바이오반응기 유니트(32)에 의해서 받아들여진 유입수의 추가 탈질산 반응이 일어난다. 다른 형태의 실시예로써, 아세테이트가 길이 방향을 따라 다른 위치에서, 바이오반응기 유니트(28, 32)에 공급될 수 있다.
바이오반응기 매질에 관해서 살펴보면, 그것은 생분해성이 없고, 무독성이며 식수용으로 입증된 비활성 재료이다. 매질에서 과잉의 바이오필름을 제거하기 위한 공기 세척 과정을 포함하여 바이오반응기 유니트의 작용을 효과적이고 효율적으로 달성하기 위해서는, 바이오반응기 매질의 밀도는 약 1.2 g/cm3미만이어야 하고, 바람직하게는 대략 물의 밀도(1.00 g/cm3) 보다도 크지 않아야 한다. 또한 바이오반응기 매질의 다공성은 일정한 기준을 만족하여야 한다. 다시 말해서, 농밀한 바이오필름의 성장을 고려하고 분산된 플러그 흐름을 유지하기 위해서, 다공성은 0.8 보다 커야 한다. 그와 관련해서, 매질의 특정 표면적은 농밀한 바이오필름 성장을 지지할 정도로 충분히 커야한다. 다시 말해서, 특정 표면적은 20 m3/m3보다 커야한다(특정 표면적 > 20 m3/m3). 필요한 탈질산 반응을 달성하기 위해 이러한 바이오반응기 매질을 사용하는 것과 함께, 바이오반응기 유니트(28, 32)는 일정한 작동 특징 또는 파라미터를 가져야 한다. 탈질산될 투입수(input water)는 임계 범위내에 있는 표면 유압 적재율을 갖는다. 표면 유압 적재율은 Q/A m3/(m2* 시간)이고, 여기서 Q는 용적 유속(m3/시간), A는 바이오반응기 유니트의 단면적(m2)이다. 더욱 상세하게, Q/A의 범위는 다음과 같다:
1 m3/(m2* 시간) < Q/A < 15 m3/(m2* 시간)
0.4 gal/(분 * ft2) < Q/A < 6 gal/(분 * ft2)
만약 Q/A가 이 범위내에 있지 않으면, 분산된 플러그 흐름은 달성되지 않고 물이 효과적이고 효율적으로 탈질산되지 않는다. 균일하게 분산된 플러그 흐름을 유지하고, 탈질산될 물과 바이오반응기 매질에 코팅되어 있는 바이오필름사이의 최상의 접촉을 달성하기 위한 추가 임계 요인인, 페클레수는 일정한 범위내에서 유지되어야 한다. 페클레수(Pe)는 u*L/D이고, 여기서 D는 분산(dispersion)(l2/t)이고; u는 벌크 용액 속도(l/t)이고; L은 특성 반응기 길이(l)이다. 페클레수는 잘 알려진 파라미터이고 특정한 응용(application)과 관련하여 통계적으로 결정된다. 본 발명의 목적에 따라, 각 바이오반응기 유니트(28, 32)내에서 분산된 플러그 흐름을 유지하기 위한 페클레수의 범위는 2.8 < Pe < 25이다. 적절한 탈질산 반응에 중요한 또 다른 파라미터는 체적 질산염 적재율(volumetric nitrate loading rate)(Q * CN/V (g-n/m3/일)이고, 여기서 Q는 용적 유속(M3/일)이고; CN은 질산염의 유입 농도(G - N/m3, 질소로써)이고; V는 엠티 베드 베이스(an empty bed basis)상의 바이오반응기 유니트의 체적이다. 채널라이제이션없이, 바이오반응기 매질상에 농밀한 바이오필름 코팅막을 유지하기 위해, 용적식 질산염 첨가 속도는 하기 범위내에 있어야 한다.
100 g/m3/일 < Q * CN/V < 5,000 g/m3/일
바이오반응기 어셈블리 방출관(74)은 제 2 바이오반응기 유니트(32)의 상단에 설치되어 있고 사람이 먹거나 소비할 수 있도록 허용되는 레벨 또는 농도로 탈질산된 물을 받는다. 이 방출관(74)의 타단은 프리필터 어셈블리(78)에 연결되어 있다. 물이 바이오반응기 유니트(28, 32)를 통해 이동하는 동안 프리필터 어셈블리(78)는 물에 첨가된 가용성 콜로이드같은 미세한 미립자로된 유기 재료를 제거한다. 이러한 주 목적을 달성하기 위해서, 이러한 유기 재료를 제거할 때, 프리필터 어셈블리(78)는 프리필터 어셈블리(78)의 하류에 설치되어 있는 저속 모래 필터 어셈블리(a slow sand filter assembly)(82)와 함께 작동한다. 상기 프리필터 어셈블리(78)에 의해 탈질산된 물에서 대부분의 유기 물질을 제거하는 것은 두 가지 주요한 작용을 제공한다. 다시 말하면, 저속 모래 필터 어셈블리(82)내 배드상에 과잉의 2차 바이오필름 성장 또는 유입하는 유기물질이 저속 모래 필터 어셈블리(82)의 작동을 방해하는 것을 감소시키는 작용과; 저속 모래 필터 어셈블리(82)의 스크랩핑(scraping)의 필요한 횟수를 줄임에 따라 발생된 폐잔여물을 감소시키는 작용이다.
도 2-4를 참고하여 설명하면, 프리필터 어셈블리(78)는 일실시예에서, 일반적으로 원통형인 프리필터 본체(86)를 포함한다. 프리필터 본체(86)의 최하단 또는 하단에서는, 유체 또는 물이 필터 본체(86)에서부터 홀딩 탱크(90)까지 전달된다. 시스템(20)내에서 물의 흐름을 제어하는데 사용되는 홀딩 탱크(90)는 물을 원하는 양 만큼 저장한다. 개시된 실시예에서, 홀딩 탱크(90)는 프리필터 본체(86)와 치수가 다르고 일반적으로 직사각형이다. 홀딩 탱크(90)의 최하단 가까이에는 방출부(an outlet)가 형성되어 있어서, 여과된 유출수가 홀딩 탱크(90)의 방출부로부터 프리필터 어셈블리(78)를 빠져나간다. 다르게는, 필터 본체(86)와 홀딩 탱크(90)가 별개의 유니트였을 때와 동일한 길이를 가진 한 개의 일체형 원통 유니트로 만들어질 수도 있다.
바람직하게 프리필터 어셈블리(78)내 유입수를 여과하기 위해, 프리필터 본체(86)는 매우 높은 다공성의 불규칙하게 채워진 플라스틱 매질(random-packed plastic media)을 함유한다. 여기서 정의된 바와 같이, 이러한 매질 다공성율(η)은 빈공간 체적/전체 매질 체적이다. 즉, 매질 다공성율은 프리필터 본체(86)내에서 프리필터 매질이 차지하는 공간과 프리필터 매질이 차지하지 않는 공간의 함수이다. 바람직한 실시예에서, 상기 다공성율의 범위는 0.92 > η > 0.98이다. 도 3을 참고하면, 프리필터 매질(94)이 프리필터 본체(86)내에 불규칙하게 채워져 있는 바와 같이 개략적으로 도시되어 있다. 또한 프리필터 매질(94)을 지지하는데 사용되는 스크린 서포트(98)가 프리필터 본체(86)내의 하단 또는 최하단에 포함되어 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 프리필터 매질(94)은 프리필터 본체(86)에 완전히 채워져 있다. 프리필터 매질(94)은, 박막 바이오필름으로 쉽게 코팅되어 박막 바이오필름에 유기 분자가 수착(sorption)되는 과정과 유기 화합물이 세균을 대사시키는 프리필터 매질 바이오필름내에 살고 있는 세균으로 확산됨에 따라 생분해되는 과정을 조합함으로써 탈질산된 물안의 유기 물질을 제거시킬 수 있는, 표면에 특징이 있다. 매질(94)에 결합된 박막 바이오필름은, 직경이 약 1 마이크론인 것을 포함해서 직경이 25 마이크론 미만인, 가용성 콜로이드같은 분자 및 현탁 입자들을 포함한 상대적으로 작은 크기의 유기 오염물질을 제거하는데 작용한다.
유입수가 프리필터 본체(86)로 전해지는 것에 관해서 살펴보면, 흐름 분배 장치(102)가 프리필터 어셈블리(86)에 공급된 유입 탈질산된 물의 하방으로 프리필터 본체(86)내의 상단에 고정되어 있다. 흐름 분배 장치(102)는 주입된 물을 받아 프리필터 본체(86)의 단면 전체에 골고루 물을 분배한다. 프리필터 매질(94)상의 박막 바이오필름과 유입수내에 함유되어 있는 유기 물질사이에서 적절한 반응이 일어날 수 있도록 균일한 흐름 분배를 해야한다. 이렇게 물을 균일하게 골고루 분배하는 것과 관련해서, 흐름 분배 장치의 어떤 부분에서 나온 물도 다른 부분과 동일하다. 예를 들면, 흐름 분배 장치(102)의 중앙에서 방출된 물은 실질적으로 상기 장치(102)의 중앙 및 그 일단 또는 주변 에지 사이의 중간에서 상기 장치의 일부에 의해 방출된 물과 단위 면적당 동일한 체적을 갖는다. 마찬가지로, 흐름 분배 장치(102)에 의해 방출된 물의 "채널링"이 발생되지 않는다. 즉, 허용되는 최소량 이상으로, 필요한 유속 또는 기준 유속에서 벗어난 흐름을 갖는, 프리필터 본체(86)를 통과하는 물줄기 또는 물기둥은 없고, 프리필터 본체(86)의 벽 또는 벽들을 따라 어떠한 원치않는 채널링도 포함하지 않는다. 왜냐하면, 그러한 물기둥은 프리필터 매질(94)과 물 사이의 필요한 접촉을 발생시키지 않기 때문이다.
도 5를 참고로 설명하면, 일 실시예에서, 흐름 분배 장치(102)는 요부(106)와 다수의 개구(108)를 가진 원뿔형 부재(104)를 구비한다. 요부(106)는 실질적으로 원뿔형 부재(104)의 상부에서 하부까지 이른다. 이러한 실시예에서, 요부(106)는 유입수는 받는다. 요부(106)가 물로 채워지면, 상단에서 물이 넘치거나 새고 개구(108)로 흐른다. 이렇게하여 물이 방출 지역 전체에 균일하게 뿌려져서 유입하는 탈질산된 물이 그렇게 균일하거나 고른 패턴을 가진 흐름 분배 장치(102)를 빠져나가고, 이런 물의 패턴이 확립된 다음에만, 프리필터 매질(94)과 접촉하는 고르고 균일한 흐름이 된다. 둑(109)은 물 흐름 제어 부재로 작동하여 바람직한 균일 물 분배를 달성하는데 도움을 준다.
프리필터 어셈블리(78) 구성에 관해 살펴보면, 다음에서 다수의 중요 파라미터가 유기 물질의 적절한 제거에 대한 그들의 의미와 관련해서 설명된다. 이들 파라미터는 다음과 같다:
프리필터 어셈블리(78)에 의해 제거됨에 의해 측정되는 화합된 가용성 콜로이드같은 유기 물질에 관한 전체 유기 탄소(TOC);
주어진 시간 동안에 일정량의 프리필터 매질(94)을 사용하여 제거된 TOC의 양에 관한 유기 적재율(OLR);
프리필터 본체(86)의 단면적에 의해 나뉘어지는 물 흐름율에 관한 유압 적재율(HLR);
프리필터 어셈블리(78)에 투입된 유입수가 프리필터 본체(86)에 머물러 프리필터 매질(94)과 접촉하고 있는 시간의 양에 관한 유압 억류 시간 또는 필름 타우(hydraulic detention time or film tau)(τf).
유입수내의 TOC는 화합물의 혼합물로 이루어지는바, 그 대부분은 박막 바이오필름과 접촉하는 수초내에 프리필터 매질(94)과 결합하고 있는 바이오필름 표면에 수착함으로써 물에서 초기 제거된다. 일 실시예에서, TOC는 1.3 마이크론 필터를 통과한 양으로 측정된다. 다양한 유기 오염물질 때문에, 아마도 이들 화합물이 바이오필름에 흡착되는 메카니즘들이 많이 있을 것이다. OLR은 프리필터 매질(94)의 전체 체적를 바탕으로 하고 이 전체 체적는 TOC의 표면 제거에 유용하다. 즉, 프리필터 매질(94)의 바이오필름 코팅막이 프리필터 본체(86)의 길이 전체와 비슷하다고 가정하면, 프리필터 매질 체적는 바이오필름 표면에 해당한다. 또한 실험적으로 본 발명의 프리필터 어셈블리(78)내에서 탈질산 반응이 끝난 후 물의 TOC는 약 1-10 mg/l TOC 사이에 있는 것으로 측정되었다.
또한 프리필터 어셈블리(78)가 최소 또는 경계 OLR을 가진다는 것을 알게되었다. 특히, 이러한 최소한의 OLR은 바이오필름 성장을 유지할 만큼만 충분하여야 하며 정량적으로 이것은 OLR > 5lb TOC/1000 ft3매질/일로 정의된다. 관찰된 것으로 더욱 중요하게 조심해야 할 사항은 수착과 생분해의 조합에 의해 TOC를 제거하기 위해 OLR이 프리필터 어셈블리(78)의 용량을 초과하지 않아야 한다는 것이다. 즉, OLR < 250lb TOC/1000 ft3매질/일이다.
유사하게, HLR은 바람직한 유기 물질 제거를 달성하기 위한 측정 범위를 갖는다. 프리필터 어셈블리(78)의 HLR의 최소값은 프리필터 매질(94)의 박막 바이오필름 표면이 실질적으로 적셔짐(wetting)을 확신한다. 즉, HLR > 1 ft3/일/ft3프리필터 본체 단면이다. HLR의 최대치 또는 상한가는 또한 프리필터 본체(86)내 탈질산된 물의 프리필터 매질(94)을 지나는 박막 필름 흐름을 확신하기 위한 것이다. 즉, HLR < 3000 ft3/일/ft3패킹 프리필터 매질을 가진 프리필터 본체 단면이다.
억류 시간(τf)에 관해 살펴보면. 그 유도는, 하기 가정으로, 다음과 같다:
1. 액상 박막의 벌크 속도는 가용성 콜로이드같은 현탁된 유기 탄소 입자의 속도와 동일하다;
2. 액상 박막의 전체 단면적은 프리필터 매질(94)에 의해 차지된 단면적과 맞먹는다; 그리고
3. 흐름 분배 장치(102)에서 나온 유입수의 흐름 경로는 프리필터 본체(86)의 단면에 수직이다.
v = Q/As
Q = 물의 유속(ft3/분)
v = 벌크 액체 속력(ft/분)
As= 벌크 흐름에 대한 액상 박막 단면의 전체 면적(ft2)
As= A * (1-η)
A = 프리필터 본체 단면의 벌크 표면적(ft2)
(A = π*(필터 단면의 직경)2/4)
η = 매질 다공성율 = 빈공간의 체적/벌크 매질 체적
v = Q(A*(1-η)) (1)
필름 타우(τf)를 정의하면:
τf= L/v (2)
여기서 L은 매질 깊이(ft)이다.
(1)과 (2)를 합하면,
τf= L/(Q/(A*(1-η))
τf= L*A*(1-η)/Q (3)
τf= Vm*(1-η)/Q (4)
(4)에서, Vm= 프리필터 매질 체적이다.
본 시스템(20)에 대해 설명하면, 탈질산된 물로부터 가용성 콜로이드같은 유기 물질 미립자를 충분히 제거하기 위해, 억류 시간은 다음 경계값: τf> 0.15 분을 만족해야한다는 것을 알아냈다.
프리필터 어셈블리(78)의 일실시예에서, 프리필터 본체(86)는 구조면에서 "반휴대용"이다. 상세하게는, 프리필터 본체(86)는 같은 크기이고 시스템(20)이 설치될 부위로부터 떨어진 위치에서 프리필터 본체(86)를 만들 수 있는 치수를 갖는다. 이러한 크기를 가짐으로써, 프리필터 본체(86)가 제작되고 이어서 적당한 운송 수단에 의해 이동된 다음, 설치될 장소로 운반되기 위해서 들여올려지거나 그렇지 않으면 스키드(88)(도 9) 또는 트레일러로 운송된다. 마찬가지로, 물이 탈질산될 장소에 설치되는 것 대신에, 제조 또는 조립 현장에서 흐름 분배 장치(102)와 프리필터 매질(94)이 필터 본체(86)내에 알맞게 위치된 상태에서, 홀딩 탱크(90)는 스키드(88)에 실려 운송될 수 있다. 이러한 반휴대용 구조에서, 프리필터 본체의 길이는 약 2-10 피트의 범위에 있어야하고 프리필터 본체(86)의 폭이나 직경은 약 1-5 피트사이에 있어야 한다. 이들 치수가 이러한 범위밖에 있다면, 반휴대가능성 측면은 본질적으로 잃게된다.
도 1을 다시 설명하면, 홀딩 탱크(90)로부터 나온 유출수는 전달 펌프(110)를 사용하여 저속 모래 필터 어셈블리(82)로 펌핑된다. 저속 모래 필터 어셈블리(82)는 탈질산된 물에서 유기 성분을 완전히 제거하여 마실수 있도록 허용되거나 사람이 쓰는 물에 대한 확정 기준을 만족하도록 하기 위한 것이다. 잘 알려진 바와같이, 저속 모래 필터 어셈블리(82)는 저속 모래 필터 어셈블리(82)에 의해서 받아들여진 유출수를 여과하기 위해 모래나 자갈 형태의 물질을 한 층 또는 그 이상 포함한다. 그의 작동 또한 잘 알려져 있고, 그 작동은 필터 어셈블리(82)의 상단에서 유출수의 소정 레벨을 제공하는 것과, 저속 모래 필터 어셈블리 층의 상부면상에 축적 물질(the "schmutzdecke" or accumulated material)의 제거 절차를 포함하는, 필터 어셈블리(82)의 능률적인 작동을 확신하는데 관한 유지 절차들을 포함한다. 하지만, 저속 모래 필터 어셈블리(82)는 "반휴대용" 구조를 달성하기 위해 중요한 특징을 내포하고 있다. 도 6-8을 참고하면, 모래 필터 유니트(114, 118)를 포함한 저속 모래 필터 어셈블리(82)의 구조적 구성에 대해 더욱 상세하게 나와 있다. 비록 어떤 환경하에서 단 한 개의 모래 필터 유니트가 사용될 필요가 있다고 해도, 도 1의 예시적인 실시예에서는, 둘 이상의 모래 필터 유니트가 제공되어 있다. 두 개의 모래 필터 유니트(114, 118) 각각과, 다른 부가적인 모래 필터 유니트가 구조적으로 동일한 것이 바람직하고, 다음 설명은 그러한 각 장치에 적용된다. 모래 필터 유니트(114)는 한쌍의 측벽(134, 138)과 전후단벽(142, 146)을 갖는 필터 용기(122)를 포함한다. 각각의 벽(134-146)은 철과 같은 용접가능한 재료로 만들어진다. 측벽(134, 138)은 전후단벽(142, 146)보다 더 길지만, 측벽의 길이는 약 25 피트보다 길지 않게, 바람직하게는 약 12 피트보다 길지 않게 한다. 상기 벽(134-146)의 높이는 약 15 피트보다 길지 않게 바람직하게는 8 피트보다 길지 않게 하고, 각 필터 용기이 면적은 약 200 평방 피트보다 넓지 않도록하여 각각의 모래 필터 유니트의 반휴대용 특징을 달성한다. 또한 중요하게, 상기 벽(134-146)의 두께는 제한되어 약 1 인치보다 두껍지 않게, 바람직하게는 약 .5 인치보다 두껍지 않게 해야한다. 이렇게 두께를 한정했기 때문에, 상기 벽은 벽(134-146)의 길이를 따라 간격을 두고 수직으로 연장된 보강 부재(150)를 포함한다. 유사하게, 측면으로 뻗어있는 버팀 부재(154)는 필터 용기(122)의 바깥단 또는 노출단 가까이에서 각 벽(134-146)을 따라서 설치되어 있다. 리프트 손잡이 또는 리프트 요소(158)는 네군데 각 모서리에서 필터 용기(122)에 연결된다. 각 리프트 손잡이(158)는 개구를 갖는데, 이 개구는, 평상형 트레일러 또는 캐리어 등의 운송 수단으로 이동하기 위해 리프팅 기계가 리프트 손잡이(158)를 잡고 모래 필터 유니트(114)를 표면에서 들어올리는데 이용된다. 이러한 모듈러 구조(modular construction)에 의해, 저속 모래 여과 능력을 위한 필요 조건에 관계없이 하나 이상의 모래 필터 유니트는 어떠한 특정 시스템에도 제공될 수 있다.
도 8에 보여진 것처럼, 필터 용기(122)의 하위 바닥(170) 위에는 구멍 또는 홈붙이 관(slotted pipes)를 가진 다수의 여과된 물을 운반하는 튜브(174)가 있다. 예시된 실시예에서, 상기 여과된 물을 운반하는 튜브(174)는 바닥(170)을 따라 수직 방향과 측방향 모두에 제공되어 있다. 상기 튜브(174)는 여과된 물을 받기 위한 구멍을 가지며, 상기 여과된 물은 튜브(174)에 의해 모래 필터 유니트(114)의 전단벽(142) 근처에 위치된 튜브의 일단으로 운반된다. 또한 모래 필터 유니트(114)는 용기(122)를 지지하는 플랫폼 또는 베이스(182)를 포함하고, 측벽(134, 138)의 길이보다 짧기 때문에 플랫폼(182)이 최종적으로 놓인 면과 하위 바닥(170)과의 사이에 갭이나 공간(186)이 생기게 된다. 상기 공간(186)에 공통 방출관(190)이 설치되고 여과된 물을 운반하는 튜브(174)의 일단과 연통하는 다수의 유입구(194)를 포함한다. 모래 필터 유니트(114)에 의해 여과된 물은 공통관(190)에 의해서 예비관(a standby pipe)(192)으로 운반되고, 예비관(192)의 높이는 필터 용기(122)내의 모래 레벨보다 더 높지만, 필터 용기(122)의 높이 보다는 낮다. 이는 예비관(192)내의 물의 레벨이 모래의 레벨 보다 높게 한다. 상기 예비관(192)은 분배와 바람직한 사용을 위한 여과된 물을 운반하기에 유용하다.
모래 필터 유니트(114)내에서 모래 물질의 최상층 위에 있는 유입수의 물의 레벨 또는 수두(水頭, head)를 제어하는 것에 관하여, 다수의 물의 레벨중에서 하나가 선택될 수 있다. 도 6과 7을 참고로 설명하면, 후단벽(146)에는 다수의 개구가 수직으로 형성되어 있으며, 각 개구의 주위에는 커플러(202)가 제공된다. 각 개구는 상단 또는 노출단 근처에서, 용기(122)내의 상이한 레벨에 위치된다. 각각의 개구와 커플러(202)는 물의 레벨 위치와 관련되고, 물의 레벨은 시스템(20)의 제어장치를 이용해서 감지될 수 있다. 상세하게는, 관련 센서를 갖는 개구 중에서 선택된 하나의 개구를 향해, 특정 위치가 감지될 때까지 수두 또는 물의 레벨은 증가될 수 있다. 감지되는 즉시, 추가의 유입수는 모래 필터 유니트(114)에 의해 받아들여지지 않는다. 필터 용기(122)의 상단에서 멀리 떨어진 커플러와 개구에 결합된 감지 장치를 선택할 때와 비교해서, 필터 용기(122)내에 상대적으로 높이 있는 커플러와 첨부 개구에 연결된 감지 장치에 대해서는 더 높은 수두 또는 물의 레벨이 제공될 수 있다. 이러한 선택성으로, 모래 필터 유니트(114)에 대해 특정 작동 시간동안 바람직하다고 여겨지는 수압에 의존하여, 조작자가 수두를 조정하거나 변경할 수 있다. 예를 들면, 축적 물질의 증가(a build-up of schmutzdecke)가 있는 경우에, 유입수가 축적물을 지나 그아래 여과 층으로 갈 것을 확실히 하기 위해 수두가 높은 쪽에 있도록 후단부(146)의 높이를 따라 상대적으로 높은 쪽에 위치한 수두 또는 물의 레벨을 제어하기 위한 감지 장치를 선택하는 것이 유리 할 수 있다.
설치될 때, 플랫폼(182)이 설치 장소의 지면(ground surface)에 직접 지지될 수 있다고 해도, 통상적으로 필터 용기(122)는 나무 또는 시멘트로 만들어질 수 있는 베이스상에 지지된다. 이러한 실시예에서, 필터 용기는 완전히 바닥 위쪽에 위치하게 되고 상기 용기들이 바닥이나 기타 다른 물질에 의해 둘러싸여 있지 않은 주변 환경에 노출된다. 관련 실시예에서, 하나 이상의 모래 필터 유니트는 외부에 위치되고, 특정 시스템(20)의 하나 이상의 다른 모래 필터 유니트는 내부에 위치된다. 즉, 그러한 하나 이상의 모래 필터 유니트는 빌딩이나 다른 하우징내에 위치할 수 있다. 따뜻한 달에는, 외부와 내부에 위치된 모래 필터 유니트 모두가 탈질산 반응 공정에 이용된다. 통상적으로 적은 양의 물이 사용되는 추운 달에는, 저속 모래 필터 어셈블리(82)를 사용하여 물이 얼어버리는 문제가 발생하지 않도록, 외부에 위치된 모래 필터 유니트는 사용되지 않고 하우징 내에 위치된 모래 필터 유니트로만 탈질산 반응 공정이 계속 진행된다. 또 다른 실시예로, 저속 모래 필터 유니트의 외부 표면은 단열재(insulation)로 싸여있다.
저속 모래 필터 어셈블리(82)의 제조 및 설치에 대하여, 각 필터 용기(122)는 물의 탈질산 반응을 위한 설치 장소와 떨어진 위치에서 만들어진다. 분리된 철 벽(134-146)이 준비되면 함께 용접하여 각각의 필터 용기(122)를 형성한다. 또한, 보강 부재 및 버팀 부재도 이들 벽(134-146)의 내면 또는 외면에 용접된다. 플랫폼(182)은 용기(122)의 바닥(170)에 결합된다. 리프트 손잡이(158)는 리프팅 기계에 의해 연계되어 모래 필터 유니트를 운송 수단상에 위치시킨다. 여과된 물을 운반하는 튜브 또는 관과 마찬가지로, 시스템의 다른 구성 요소와 연통하거나 서로 연결되는데 활용되는 관(plumbing or piping)이 설치 장소에서 제공되거나 조립될 수 있다. 그러한 설치에 관해 살펴보면, 도 9에 도시된 것처럼, 시스템(20)은 바이오반응기 유니트(28, 32), 또한 홀딩 탱크(90)를 포함한 프리필터 어셈블리(78)를 지지하기 위한 스키드(88)를 포함하는 것이 바람직하다. 각각의 구성 요소는 사용 지점과 떨어진 곳에서 제조되거나 조립되고, 스키드(88)를 활용하여 사용 지점으로 수송된다. 사용 지점에서, 탈질산될 물이 적당한 관을 이용하여 주입된다.
시스템(20)의 작동에 대해서는 도 1을 다시 참조하여 설명한다. 일반적으로, 앞서 설명된 것처럼, 어느 정도 조절된 조건하에서 우물물이 바이오반응기 어셈블리(24)에 공급된다. 시스템의 작동을 제어하는데 있어서, 도 1에 도식적으로 그려진 제어 구성 요소를 작동시키는데 이용되는 제어 패널(214)(도 9)이 제공된다. 천연수를 이용가능하게 할 경우, 천연수는 물이 물의 탈질산 반응 시스템(20)을 통과하도록 하는 제 1 솔레노이드 밸브(36)를 통과할 수도 있고, 또는 천연수는 물의 탈질산 반응 시스템(20)을 우회하는, 제 3 솔레노이드 밸브(218)를 통해 다른 방향으로 흐를 수도 있다. 조작자는 두 개의 솔레노이드 밸브(36, 218)중 하나는 개방되어 있도록 제어할 수 있다. 두 밸브중 하나가 개방된 상태일 때, 두 밸브(36, 218)중 다른 하나는 닫혀있게 된다. 또한 제 1 솔레노이드 밸브(36)의 상태는 유량조정 펌프(64)로부터 흐름을 모니터하는 제 3 플로 스위치(68)에 의해 제어된다. 제 3 플로 스위치(68)를 사용하여 측정한 바대로, 부족한 희석 아세테이트가 흐를 때, 제 1 솔레노이드 밸브(36)는 바이오반응기 어셈블리(24)의 적절한 작동을 위해 공급된 아세테이트가 부족하다는 측정을 근거로 잠기게 된다. 유사하게, 제 1 플로 스위치(40)는 유량조정 펌프(64)의 작동을 제어한다. 상세하게, 제 1 플로 스위치(40)를 사용해서 부족한 천연수가 흐른다고 측정되면, 유량조정 펌프(64)는 자동적으로 꺼지도록 제어된다. 또한 제 3 플로 스위치(68)는 전달 펌프(110)를 조정하는데 관여된다. 즉, 제 3 플로 스위치(68)를 통해 아세테이트가 부족하게 흐른다면, 이것은 전달 펌프(110)가 자동적으로 꺼지도록 야기한다.
아세테이트의 공급에 관계된 추가의 제어장치가 있다. 로딩 펌프(48)가 온(on) 상태일 때, 공급원료 탱크(56)에 공급될 아세테이트를 희석하기 위한 물을 공급하기위해서 제 2 솔레노이드 밸브(60)는 개방되도록 제어된다. 제 2 플로 스위치(52)는 로딩 펌프(48)로부터 아세테이트의 흐름을 모니터한다. 부족한 흐름이 발견되면, 제 2 플로 스위치(52)는 자동적으로 로딩 펌프(48)를 끄는데 이용된다. 공급원료 탱크(56)는 탱크(56)의 상단 근처에 위치된 레벨 센서를 포함한다. 이 레벨 센서가 탱크(56)내의 미리 결정된 레벨의 희석 아세테이트를 탐지하면, 이 센서는 로딩 펌프(48)가 꺼지도록 한다. 또한 홀딩 탱크(90)의 상단 근처에도 레벨 센서가 제공된다. 레벨 센서가 비교적 높은 레벨을 탐지하도록 하는, 물의 레벨에 도달하면, 제 1 솔레노이드 밸브(36)는 자동적으로 꺼지도록 제어된다. 이러한 설명으로, 이러한 제어 장치는, 물과 아세테이트를 포함한 적당한 액체가 시스템(20) 전체에 적절히 제공되도록 하는데, 유용하다고 여겨진다.
시스템(20)의 작동에 가장 중요한 것은 과잉의 바이오필름 또는 생물량을 제거함으로써 농밀한 바이오필름 코팅막과 균일하게 분산된 플러그 흐름을 유지하는 공기 세척 과정이다. 시간을 넘으면, 바이오필름의 성장은 과해져서 바이오반응기 매질에서 제거되어야 한다. 그러한 공기 세척은 주기적으로 수행되고, 측정되는 공기 세척의 빈도가 생물 반응기 유니트와 관련된 동적 압력 해드에 기하고 바이오반응기 유니트의 베이스 또는 바닥에서 측정된다. 공기 세척의 빈도는 임계 범위에 있어야 한다. 다시 말하면, 0 psig + 깨끗한 배드 헤드로스(clean bed headloss) < 바이오반응기 유니트의 바닥에서의 압력 < 30 psig + 깨끗한 배드 해드로스이다. 공기 세척이 이런 범위의 빈도내에서 일어나지 않을 때, 균일한 분산 플러그 흐름을 잃고 물의 효과적인 탈질산 반응은 발생하지 않는다. 깨끗한 베드 해드로스는 바이오반응기 유니트(32)의 길이와 관련이 있다.
공기 세척 과정 자체에 대해서 설명하면, 바이오반응기 유니트(28, 32)의 단위 단면적 당 공기 세척 흐름의 임계 범위는 결정되어 있다. 그러한 공기 세척 흐름은 바이오반응기 매질을 유동화시키고 세척을 시작하게 하는 값이어야 한다. 하지만, 이러한 공기 세척은 생물량 물질을 너무 많이 제거하지 않고 공기 세척 후에 탈질산 반응의 개시의 지연을 증가시키지 않아야한다. 그러한 공기 세척 흐름(분당 기준 입방 피트/ft2, SCFM/ft2)은 0.5 SCFM/ft2< 공기 세척 흐름 < 5 SCFM/ft2인 범위내에 있어야 한다. 또한 공기 세척 과정의 부품으로 확산기가 사용된다. 이러한 공기 확산기는 각각의 바이오반응기 유니트(28, 32) 최하단에 위치되고, 바이오반응기 매질의 특성 직경의 몇분의 1을 기준으로, 과잉의 바이오필름을 탈취하는데 충분한 거친 기포를 형성하기 위해 이용된다. 또한 공기 세척 확산기 오리피스 직경은 직경의 임계 범위를 만족해야 한다. 즉, 0.1 * d < 확산기 오리피스 직경 < 1.0 * d이고, 여기서 d는 바이오반응기 매질 특성 직경이다. 만약 확산기 오리피스 직경이 이러한 범위의 최저치 미만이면, 과잉의 바이오필름을 탈취하기에 충분한 크기의 기포는 생산되지 않고, 최대치를 초과하는 확산기 오리피스 직경은 바이오반응기 매질 사이에 필요한 간격(separation)이 부족하게 한다, 다시 말해서, 바이오반응기 매질의 유동이 비적절하거나 비효과적으로 된다.
이어서 바이오반응기 유니트내의 충분한 물로, 공기 세척 과정을 행하는데 있어서, 확산기는 임계 범위내의 직경을 갖는 기포가 바이오반응기 유니트를 통해 상방향으로 이동하고 바이오반응기 매질상의 과잉 바이오필름을 접촉시키도록 하는데 활성화된다. 이러한 접촉은 과잉의 바이오필름을 제거시킬 수 있는 탈취력을 포함한다. 공기 세척의 완결과 공기 확산기의 불활성화로, 바이오반응기 유니트내의 액체가 방출된다. 과잉의 생물량 물질은 바이오반응기 유니트의 최하단에 위치된 스크린을 통해 떨어진다. 상기 스크린은 같은 크기로 과잉의 바이오필름이 통과할 수 있지만 바이오반응기 매질은 같은 크기로 스크린이 그러한 매질의 통과를 막는다. 이것이 달성되는 즉시, 물은 탈질산 반응을 위해 다시 바이오반응기 유니트(32)에 주입될 수 있다.
본 발명에 대한 이전 토의는 예시와 설명을 목적으로 제시되었다. 또한, 본 설명은 본 발명을 본 명세서에 개시된 형태로 한정하는 것이 아니다. 결국, 관련 분야의 기술과 지식안에서, 위에 교시한 내용에 적당한 변화와 변형은, 본 발명의 범위내에서 이루어진다. 또한 상기에서 설명한 실시예는 발명을 실시하기 위한 최상의 형태를 설명하고 당업자가 본 발명의 당업자의 특정 응용이나 사용시에 다양하게 변형하면서 이러한, 또는 다른, 실시예로 본 발명을 활용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 첨부된 청구범위는 종래 기술에 의해 허가된 정도까지 다른 실시예를 포함한다고 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 바이오반응기 매질을 갖는 하나이상의 바이오반응기 유니트를 사용하는, 물의 탈질산화 방법에 있어서,
    바이오필름으로 상기 바이오반응기 매질을 코팅하고;
    분산된 플러그 흐름을 제공하고 상기 바이오필름을 소정의 밀도로 유지하기 위한 범위내에서 미리 결정되어진 값으로 강요되는 일정한 파라미터들을 사용하여, 상기 바이오반응기 유니트에 물을 주입하고;
    상기 바이오필름과 상기 물을 접촉시키고; 그리고
    상기 바이오필름을 사용하여 상기 물을 탈질산화시키는 단계를 포함하는
    물의 탈질산화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파라미터들이, 1 m3/(m2* 시(hr))보다 크고 15 m2/(m2* 시)보다 작은 표면 유압 적재율을 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파라미터들이, 0.4 gal/(분 * ft2)보다 크고 6 gal/(분 * ft2)보다 작은 표면 유압 적재율을 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 미리 결정되어진 파라미터들이, 상기 바이오반응기 유니트내에서 분산기능을 하며 2.8보다 크고 25보다 작은 페클레(Peclet)수, 상기 바이오반응기 유니트내의 벌크 액체 속력(bulk liquid velocity), 상기 바이오반응기 유니트의 특징적인 길이를 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 미리 결정되어진 파라미터들이, 100g/m3/일 보다 크고 5,000g/m3/일 보다 작은 체적 질산염 적재율을 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    과잉의 바이오필름을 제거하기 위하여 상기 바이오필름 코팅을 세척하는 공기 세척 공정을 더욱 포함하며, 상기 공기 세척은 상기 바이오반응기 유니트의 바닥에 인접한 압력의 함수로서 주기적으로 일어나며, 상기 공기 세척은 0 psig + 상기 바이오반응기 유니트와 연관된 깨끗한 베드 헤드로스(bed headloss)와, 30psig + 상기 바이오반응기 유니트와 연관된 깨끗한 베드 헤드로스사이에 있는 상기 압력으로 일어남을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 공기 세척 공정은 분/ft2당 0.5 기준 입방 피트와, 분/ft2당 5 기준 입방 피트사이의 범위내에서 상기 공기 세척과 연관된 흐름을 유지함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 방법.
  8. 유입수를 받아들이고, 탈질산화된 유출수를 내보내기 위한 하나이상의 제 1 바이오반응기 유니트를 포함하며, 상기 제 1 바이오반응기 유니트는 실질적으로 다공성이며 유입수를 탈질산화하는 데 유용한 바이오필름을 제공하기 위한 실질적인 표면적을 갖는 바이오반응기 매질을 포함하며;
    받아들이는 유입수로부터 유기물질 미립자를 제거하기위한 상기 제 1 바이오반응기 유니트의, 하류에 위치한 프리필터 어셈블리를 포함하며, 상기 프리필터 어셈블리는 프리필터 본체와 프리필터 매질을 포함하며, 상기 프리필터 본체는 상기 프리필터 본체의 상단에 인접한 흐름 분배 장치를 포함하며, 상기 흐름 분배 장치는 유입수와 접촉하며 상기 프리필터 매질에 실질적으로 일정한 형태의 물을 배출하고, 상기 프리필터 매질은 유입수로부터 유기물을 제거하는 데 사용되며, 그 표면에 바이오필름을 갖으며;
    상기 프리필터 어셈블리의 하류에 위치한 필터 어셈블리는, 유입수가 통과하는 하나이상의 제 1층을 함유하는 필터 용기를 포함하며, 상기 필터 어셈블리는 감소된 유기 구성성분을 갖는 유출수를 내보내며;
    하나이상의 상기 제 1바이오반응기 유니트, 상기 프리필터 어셈블리와 상기 필터 어셈블리의 조절 작동수단을 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화를 위한 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 흐름 분배 장치는, 상기 프리필터 매질에 상대적으로 더욱 근접한, 보다 넓은 출구 끝을 갖는 원뿔형의 부재를 포함함을 특징으로 하는 물의 탈질산화를 위한 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 매질은 상기 필터 본체에 불규칙적으로 채워져 있으며, 0.90이하의 다공성 숫자를 가짐을 특징으로 하는 물의 탈질산화를 위한 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 매질은 직경 약 25마이크론보다 작은, 비교적 작은 크기의 유기 오염물들을 제거함을 특징으로 하는 물의 탈질산화를 위한 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 어셈블리는 상기 프리필터 매질위에서 바이오필름이 성장하는 것을 유지하기에 충분하며 수착과 생분해의 조합에 의해 유기 구성성분들을 제거하기위해 상기 프리필터 어셈블리의 용량(capacity)보다 작은 유기물 적재율을 가짐을 특징으로 하는 물의 탈질산화를 위한 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프리필터 어셈블리는 이와 연관된 각 작동일동안 상기 프리필터 매질의 1000 입방 피트당 상기 프리필터 어셈블리에 의해 받아들여진 전체 유기 탄소의 약 5 파운드(pound)보다 큰 최소한의 유기물 적재율과, 이에 관련되어 각 작동일동안 상기 프리필터 매질의 1000 입방 피트당 상기 프리필터 어셈블리에 의해 받아들여진 전체 유기탄소의 250 파운드보다 작은 최대한의 유기물 적재율을 가짐을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 어셈블리는 상기 프리필터 본체의 횡단면에 의해 나뉘어지는 물의 유속으로 정의되는 유압 적재율을 가지며, 상기 유압 적재율의 경계(threshold)값은 상기 프리필터 매질 표면의 실질적인 적셔짐(wetting)을 제공하며, 상기 유압 적재율의 최대값은 상기 프리필터 어셈블리에서 탈질산화된 물의 박막 흐름을 제공함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 유압 적재율의 상기 경계값은 상기 프리필터 본체 횡단면의 평방 피트당 상기 프리필터 어셈블리의 각 작동일동안 100 입방 피트보다 크고, 상기 유압 적재율의 상기 최대값은 상기 프리필터 본체 횡단면의 평방 피트당 상기 프리필터 어셈블리의 각 작동일동안 3000 입방 피트보다 작음을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 어셈블리는 그와 연관된 물의 억류시간을 가지며, 상기 억류시간은 상기 프리필터 어셈블리에 의해 받아들여진 탈질산화된 물안의 가용성 콜로이드같은 유기물질 미립자의 제거를 위해 .5분 보다 큼을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  17. 제 8항에 있어서,
    상기 흐름 분배 장치는 상기 장치의 중앙과 상기 장치의 에지(edge) 사이의 중도에서 상기 장치에 의해 방출되는 물의 체적과 실질적으로 같은 양의 물을 상기 장치의 중앙에서 계속적으로 방출함을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  18. 제 8항에 있어서,
    상기 프리필터 어셈블리는 상기 필터 어셈블리로의 물 유입을 조절하기 위하여 탈질산화된 물을 포함하는 홀딩 수단들을 가짐을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  19. 제 8항에 있어서,
    상기 바이오반응기 매질은 1.20 g/cm3보다 작은 밀도와, 0.8보다 큰 다공성과, 20 m2/m3보다 큰 특이 표면적을 가짐을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
  20. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 바이오반응기 유니트는 이들의 바닥에 인접한 스크린(screen)과 상기 스크린에 인접한 확산기를 포함하며, 상기 확산기는 기포를 배출하기 위한 직경을 가진 오리피스(orifice)를 가지며, 상기 확산기 오리피스의 직경은 상기 바이오반응기 매질의 특정 직경의 함수이며, 상기 확산기 오리피스 직경은 0.1 x 바이오반응기 매질의 특정 직경보다 크며 1.0 x 상기 바이오반응기 매질의 특정 직경보다 작음을 특징으로 하는 물의 탈질산화 장치.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6123858A (en) * 1993-10-27 2000-09-26 University Technologies International Inc. Slow sand filter for use with intermittently flowing water supply and method of use thereof
US5908555A (en) * 1997-08-29 1999-06-01 Hydrometrics, Inc. Anoxic biotreatment cell
US6183643B1 (en) 1999-02-24 2001-02-06 Ag Tech International, Inc. Method and apparatus for denitrification of water
US20020065684A1 (en) * 1999-11-30 2002-05-30 Schwalb Perry L. Electronic method and system that improves efficiencies for rendering diagnosis of radiology procedures
WO2001074725A1 (en) * 2000-04-03 2001-10-11 Haase Richard A Potable water purification process including biofiltration
US7008539B2 (en) * 2003-05-14 2006-03-07 University Of Utah Research Foundation Submerged ammonia removal system and method
WO2005026054A2 (en) * 2003-09-05 2005-03-24 Dharma Living Systems, Inc. Drain and flood wastewater treatment system and associated methods
CN1329315C (zh) * 2004-07-27 2007-08-01 金棠科技股份有限公司 膜生物反应器
FR2889518B1 (fr) * 2005-08-02 2008-04-11 Sarl Aquatique De La Moine Sar Systeme pour le traitement des eaux usees domestiques
US7465394B2 (en) * 2006-09-05 2008-12-16 Aeration Industries International, Inc. Wastewater treatment system
US9352329B2 (en) 2008-08-12 2016-05-31 4A Technologies, Llc Modularized system and method for urea production using a bio-mass feedstock
CA2733896C (en) * 2008-08-12 2018-03-13 4A Technologies, Llc Modularized system and method for urea production using a bio-mass feedstock
AU2009330013A1 (en) 2008-12-22 2011-07-14 University Of Utah Research Foundation Submerged system and method for removal of undesirable substances from aqueous media
GB201003200D0 (en) * 2010-02-25 2010-04-14 Microbial Solutions Ltd Method for the treatment of industrial waste
US8778175B2 (en) * 2010-06-14 2014-07-15 E. Neal Caldwell Water filter system
US9969635B2 (en) * 2011-11-18 2018-05-15 Infilco Degremont, Inc. Downflow denitrification system
US11124437B2 (en) * 2017-07-10 2021-09-21 Tailwater Systems, Llc System and apparatus for a mobile, modular agricultural bioreactor, and methods related thereto
CN108083520A (zh) * 2017-12-29 2018-05-29 苏州东大仁智能科技有限公司 一种海上生活污水处理方法
BR112020022174A2 (pt) * 2018-05-01 2021-02-02 DDP Specialty Electronic Materials US, Inc. tratamento de água com um leito de esferas de resina e microrganismos

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US877569A (en) * 1906-12-29 1908-01-28 Arthur I Joseph Apparatus for treating sewage.
US4045344A (en) * 1974-04-29 1977-08-30 Ishigaki Kiko Co., Ltd. Apparatus for treating waste water
US4279753A (en) * 1979-03-19 1981-07-21 Arco Environmental Company Wastewater treatment system including multiple stages of alternate aerobic-anerobic bioreactors in series
US4351729A (en) * 1980-02-06 1982-09-28 Celanese Corporation Biological filter and process
US4765892A (en) * 1984-08-29 1988-08-23 Applied Industrial Materials Corporation Sand filter media and an improved method of purifying water
EP0193979A3 (fr) * 1985-02-25 1989-01-11 ACEC, Société Anonyme Procédé d'élimination de nitrates au moyen d'une conversion micro-biologique en présence d'hydrogène gazeux
EP0442157B1 (en) * 1990-02-14 1994-12-28 Tauw Milieu B.V. A method for the purification of contaminated water and apparatus for carrying out said method.
DE69313852T2 (de) * 1992-06-12 1998-03-19 Ecotechniek Bv Verfahren für die behandlung von wasser

Also Published As

Publication number Publication date
US5681471A (en) 1997-10-28
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IL125288A (en) 2001-01-28
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