KR20020022771A - Method and Apparatus for Reduction of Excess Sludge - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 생물 처리에 의한 잉여 슬러지의 처리 방법 및 장치는 간편하고 또한 경제적으로 잉여 슬러지를 대폭 감량화한다. 즉, 유기성 배출수를 폭기조 (7)로 분해 처리하고, 발생한 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여, 과산화수소 처리조 (2)에 투입한다. 슬러지를 투입한 과산화수소 처리조 (2)에 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 첨가하여, 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화한다. 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지의 소정량을 폭기조 (7)에 반송한다.The method and apparatus for treating excess sludge by biological treatment according to the present invention greatly and easily reduce the excess sludge. That is, the organic wastewater is decomposed into the aeration tank 7, at least a part of the sludge generated is extracted and introduced into the hydrogen peroxide treatment tank 2. Hydrogen peroxide is added to the hydrogen peroxide treatment tank 2 into which sludge was added at a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight in which the sludge was converted into dry sludge, and the sludge was organicized in a state capable of microbial decomposition. The predetermined amount of the organic materialized sludge in the state which can decompose microorganisms is conveyed to the aeration tank 7.
Description
배출수 중의 유기 오탁 성분의 제거는 널리 실용화되고 있는 활성 슬러지 방식등의 생물적 처리 방법에 의해서 행해지지만, 이러한 활성 슬러지 처리 시설들 등에서는 잉여 슬러지가 대량으로 발생하고, 이들 발생량은 시설 확충에 따라 증가일로에 있으며 현재 그 증가하는 잉여 슬러지 처리가 큰 문제로 되고 있다.Removal of organic fouling components in the effluent is carried out by biological treatment methods such as activated sludge methods, which are widely used, but in such activated sludge treatment facilities, excess sludge occurs in large quantities, and the amount of these increases with the expansion of facilities. Increasing excess sludge treatment is a major problem.
종래, 잉여 슬러지는 탈수 조제 (유기 고분자 중합체)를 첨가하는 등으로 탈수한 후, 소각 처분 또는 매립 처분하게 되어 있었다. 그러나, 잉여 슬러지의 양이 폐기물의 반 가까이 된 현재 상황에서는 탈수기 및 소각로를 대규모화하지 않을 수 없고, 그 설비나 유지에 필요한 비용이 막대하며 또한 매립 처분장의 확보도 곤란한 상황이다.In the past, excess sludge was dehydrated by adding a dehydration aid (organic polymer), and then incineration or landfill disposal. However, in the present situation where the amount of surplus sludge is about half of the waste, dehydrators and incinerators have to be large-scaled, and the cost required for the installation and maintenance thereof is enormous, and it is difficult to secure landfills.
슬러지 감량화의 방법으로는 종래부터 호기성, 혐기성 미생물을 이용하는 생물적인 처리 방법과 화학 물질에 의한 화학적인 처리 방법이 알려져 있다. 그러나, 예를 들어 전자의 처리 방법의 하나인 혐기성 소화(消化)에 의한 잉여 슬러지의 감량화는 에너지가 메탄 가스로 회수되는 이점은 있지만, 잉여 슬러지 분해율이 60 ％ 정도로 낮음에도 불구하고 소화에 필요한 일수가 길고 넓은 부지 면적이 필요하며, 또한 미분해된 잉여 슬러지 및 기타 고형물은 최종적으로 탈수하여, 소각 또는 매립 처분하지 않으면 안된다. 또한, 탈수되더라도 슬러지는 상당한 수분을 포함하기 때문에, 소각에 있어서 다이옥신 발생의 원인이 되는 소각로 내부의 연소 온도를 내리는 원인이 되어 심각한 문제가 되고 있다. 한편, 후자의 화학 물질을 이용하는 방법은 예를 들면 오존 등의 처리에 의해서 슬러지를 가용화한 후, 폭기층으로 반송하는 방법에 의한 유기성 슬러지의 감량법도 제안되고 있지만, 소요되는 비용이 고액이며 새로운 환경 문제를 일으킬 측면이 있기 때문에 실용화할 경우에는 상당한 검토가 필요하다.As a method for reducing sludge, conventionally, a biological treatment method using aerobic and anaerobic microorganisms and a chemical treatment method using chemicals are known. However, the reduction of excess sludge, for example, by anaerobic digestion, which is one of the former treatment methods, has the advantage of recovering energy as methane gas, but the number of days required for extinguishing despite the low sludge decomposition rate of about 60%. Long and large site areas are required, and undigested excess sludge and other solids must be finally dehydrated and incinerated or landfilled. Further, even when dewatered, the sludge contains a considerable amount of water, which causes a serious problem in lowering the combustion temperature inside the incinerator, which causes dioxins in incineration. On the other hand, the method using the latter chemical substance is proposed to reduce the organic sludge by the method of solubilizing the sludge by treatment with ozone or the like and then conveying it to the aeration layer. Because there are aspects that can cause problems, considerable consideration is required when practical.
현재의 슬러지 처리 기술에서는 상기한 생물 처리 방법, 화학 처리 방법으로 해도 탈수 슬러지 1 톤(함수율 85 ％, 건조 슬러지로 환산한 중량 150 kg)을 처리하는 데에 처리비만 3 만엔 이상 들고, 여기에 인건비 등을 포함시키면 그 비용은 막대하다.In the present sludge treatment technology, even if the biological treatment method and the chemical treatment method described above, the treatment cost of only 30,000 yen or more to treat 1 ton of dehydrated sludge (85% water content, 150 kg in terms of dry sludge), labor costs Including the back is expensive.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 간편하고 또한 경제적으로 잉여 슬러지 감량을 도모하는 것이 가능하며 미분해의 슬러지 처리가 필요없는 슬러지 처리 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sludge treatment method and apparatus which can easily and economically reduce excess sludge and does not require undissolved sludge treatment.
본 발명은 잉여 슬러지를 감량화하는 방법 및 그 장치에 관한 것이며, 상세하게는 화학 처리와 생물 처리를 병용하여 잉여 슬러지를 감량화하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for reducing excess sludge, and more particularly, to a method and apparatus for reducing excess sludge in combination with chemical treatment and biological treatment.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도.1 is a schematic diagram of a sludge reduction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도.2 is a schematic view of a sludge reduction apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치에 추가로 침전조를 설치한 경우의 개략도.3 is a schematic view of a case in which a sedimentation tank is further provided in the sludge reduction apparatus according to the second embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도.4 is a schematic view of a sludge reduction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도.5 is a schematic view of a sludge reduction apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제2, 제3 및 제4 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 반응기에 액중막을 구비한 경우의 개략도.Fig. 6 is a schematic diagram of a case in which a submerged film is provided in the reactor of the sludge reduction apparatus according to the second, third and fourth embodiments of the present invention.
도 7은 슬러지의 사멸율과, 건조 슬러지 중량과 과산화수소 반응시의 혼합 비율의 관계를 나타낸 그래프.Fig. 7 is a graph showing the relationship between the sludge killing rate, the dry sludge weight, and the mixing ratio in the hydrogen peroxide reaction.
<발명을 실시하기 위한 최량의 형태><Best Mode for Carrying Out the Invention>
이하, 본 발명의 슬러지 감량 방법에 대해 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the sludge reduction method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도이다. 슬러지 감량 장치 (1)은 처리조 (2), 폭기조 (7)에서 처리조 (2)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (3a), 폭기조 (7)에서 침전조 (6)을 거쳐 처리조 (2)에 간접적으로 슬러지를 투입하는 수단 (3b), 폭기조 (7)의 처리수를 슬러지와 상청수로 분리하는 침전조 (6), 과산화수소를 처리조 (2)에 첨가하는 수단 (4), 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 폭기조 (7)에 직접 반송하는 수단 (5a), 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 폭기조 (7)에 간접적으로 반송하는 수단 (5b), 유기성 배출수를 일시적으로 저장해 둔 원수조(原水槽) (8), 침전조 (6)에서 슬러지를 폭기조 (7)로 반송하는 수단 (9)를 구비하여 이루어진 것이다.1 is a schematic diagram of a sludge reduction apparatus according to an embodiment of the present invention. The sludge reduction apparatus 1 is a treatment tank 2 via means 3a for directly introducing sludge into the treatment tank 2 from the treatment tank 2, the aeration tank 7, and a settling tank 6 from the aeration tank 7. Means for injecting sludge indirectly (3b), a sedimentation tank (6) for separating the treated water of the aeration tank (7) into sludge and supernatant water, a means (4) for adding hydrogen peroxide to the treatment tank (2), and microbial decomposition A means 5a for directly conveying the organic materialized sludge to the aeration tank 7, a means for indirectly conveying the organic materialized sludge to the aeration tank 7 in a state capable of microbial decomposition, and temporarily storing the organic discharged water And a means 9 for conveying the sludge from the blistered raw water tank 8 and the settling tank 6 to the aeration tank 7.
가정에서 발생하는 유기성 배출수는 원수조 (8)에 일시적으로 저장되고, 폭기조 (7)의 처리에 따라 유기성 배출수가 원수조 (8)에서 폭기조 (7)에 보내진다. 원수조 (8)에서 폭기조 (7)에 유기성 배출수를 보내면 폭기조 (7)에서는 용존 산소를 충분한 농도로 유지하며 활성 슬러지균(미생물)을 번식시켜, 이것과 유기성 배출수를 폭기에 의해서 5 시간 내지 하루동안 처리한다. 처리된 처리수는 침전조 (6)으로 보내고 투명한 상청수와 슬러지로 분리된다. 여기에서 상청수는 소독 등의 처리 후 방류된다. 한편 슬러지는 침전조 (6)에서 슬러지를 폭기조 (7)에 반송하는 수단 (9)를 거쳐 폭기조 (7)에 반송된다. 폭기조 (7)에서는 유기성 배출수를 처리할수록 슬러지가 발생된다. 그러나, 슬러지의 증가에 따라 침전층 (6)에서 처리수와 슬러지의 분리가 곤란해진다. 침전층 (6)에서 상청수와 슬러지의 분리를 곤란하게 하는 원인이 되는 슬러지, 소위 잉여 슬러지가 발생되게 된다. 잉여 슬러지의 발생량은The organic wastewater generated at home is temporarily stored in the raw water tank 8, and according to the treatment of the aeration tank 7, the organic wastewater is sent from the raw water tank 8 to the aeration tank 7. When organic wastewater is sent from the raw water tank (8) to the aeration tank (7), the aeration tank (7) keeps dissolved oxygen at a sufficient concentration and breeds activated sludge bacteria (microorganisms), and this and organic wastewater are aerated for 5 hours to one day. To be processed. The treated water is sent to a settling tank 6 and separated into transparent supernatant and sludge. Here, the supernatant is discharged after treatment such as disinfection. On the other hand, the sludge is conveyed to the aeration tank 7 via the means 9 which conveys the sludge from the sedimentation tank 6 to the aeration tank 7. In the aeration tank 7, sludge is generated as the organic wastewater is treated. However, as the sludge increases, the separation of treated water and sludge in the precipitation layer 6 becomes difficult. In the sedimentation layer 6, sludge, which is a cause of difficulty in separating the supernatant and sludge, is generated. The amount of excess sludge generated
△X=aSr-bXΔX = aSr-bX
로 표시된다. 여기에서 △X는 잉여 슬러지 발생량 (kg/일), Sr은 제거 BOD량 (kg/일), X는 장치 중의 슬러지량 (kg), a는 제거 BOD의 슬러지 전환율, b는 체내 호흡에 의한 자기 산화율 (일-1)이다. a는 배출수 종류, b는 슬러지 종류 및 상황에 따라 상이하지만, 통상적으로 a는 0.2 내지 0.7, b는 0.02 내지 0.07이다.Is displayed. Where ΔX is the amount of excess sludge produced (kg / day), Sr is the amount of BOD removed (kg / day), X is the amount of sludge in the device (kg), a is the sludge conversion rate of the removed BOD, and b is the magnetic Oxidation rate (day −1 ). a is different depending on the type of discharged water, b is the type of sludge and the situation, but usually a is 0.2 to 0.7, b is 0.02 to 0.07.
이러한 잉여 슬러지가 발생하면, 슬러지를 폭기조 (7)에 반송하지 않고, 폭기조 (7)에서 처리조 (2)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (3a) 또는 폭기조 (7)에서 침전조 (6)을 거쳐 처리조 (2)에 간접적으로 슬러지를 투입하는 수단 (3b)에 의해서, 슬러지를 처리조 (2)로 추출한다. 처리조 (2)에 추출된 슬러지는 첨가되는 과산화수소에 의해서 BOD화된다. 슬러지와의 산화 효율을 높이기 위해 과산화수소의 첨가는 소량씩 행하는 것이 바람직하다. 또한, 동일한 이유에서 처리조 (2)에는 슬러지와 과산화수소를 고속으로 교반할 수 있는 교반기가 구비되어 있는 것이 바람직하다. 첨가되는 과산화수소의 양은 추출된 슬러지와 과산화수소의 반응시혼합 비율이 추출된 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％, 바람직하게는 0.04 내지 20 중량％, 특히 0.04 내지 5 중량％가 바람직하다. 첨가된 과산화수소에 의해서, 투입된 슬러지 전부가 BOD화되는 것은 아니고, 처리조 (2)에는 미분해의 슬러지가 포함되게 된다. 즉, 추출된 슬러지 중 일부는 과산화수소에 의해 산화되어, 슬러지를 구성하고 있는 슬러지균의 세포벽의 일부를 파괴하여 슬러지균을 사멸시키고 B0D화하지만, 과산화수소에 의해서 산화되지 않는 미분해의 슬러지는 그 상태로 남는다. 그러나, 미분해의 슬러지는 분해된 슬러지와 동시에 폭기조 (7)에 직접 반송하는 수단 (5a) 또는 간접적으로 반송하는 수단 (5b)에 의해서 다시 폭기조 (7)에 복귀되고, 그 후 다시 폭기조 (7)에서 처리조 (2)로 추출되고, 이 순환을 반복하는 사이에 분해된다. 즉, 본 발명의 슬러지 감량은 과산화수소에 의한 슬러지 산화에 의해서 모든 슬러지를 감량하려는 것이 아니고, 사멸된 슬러지를 폭기조 중에 BOD원으로 복귀시킴으로써 슬러지의 감량을 도모하고자 하는 것이다.When such excess sludge occurs, the sludge is not returned to the aeration tank 7, but is passed through the settling tank 6 through the means 3a or the aeration tank 7 which directly injects the sludge into the treatment tank 2 from the aeration tank 7. The sludge is extracted into the treatment tank 2 by means 3b for injecting sludge indirectly into the treatment tank 2. The sludge extracted in the treatment tank 2 is BODed with hydrogen peroxide added. In order to increase the oxidation efficiency with sludge, it is preferable to add hydrogen peroxide in small amounts. Moreover, for the same reason, it is preferable that the treatment tank 2 is equipped with a stirrer capable of stirring the sludge and hydrogen peroxide at high speed. The amount of hydrogen peroxide added is preferably 0.04 to 50% by weight, preferably 0.04 to 20% by weight, especially 0.04 to 5% by weight, based on the weight ratio of the mixture of the extracted sludge and the hydrogen peroxide in terms of dry sludge. Do. By the added hydrogen peroxide, not all of the introduced sludge is converted into BOD, but untreated sludge is contained in the treatment tank 2. That is, some of the extracted sludge is oxidized by hydrogen peroxide, destroys part of the cell wall of the sludge bacteria constituting the sludge, kills the sludge bacteria and converts them into B0D, but undecomposed sludge which is not oxidized by hydrogen peroxide is present. Left. However, undissolved sludge is returned to the aeration tank 7 again by means 5a for directly conveying to the aeration tank 7 or indirectly conveying means 5b together with the decomposed sludge, and then again aeration tank 7 ) Is extracted into the treatment tank (2), and is decomposed in the course of repeating this circulation. In other words, the sludge reduction of the present invention is not intended to reduce all sludge by the sludge oxidation by hydrogen peroxide, but to reduce sludge by returning the killed sludge to the BOD source in the aeration tank.
여기에서, 사멸된 슬러지를 BOD원으로 복귀시킴으로써 발생하는 새로운 잉여 슬러지를 △X'로 하면, △X'는 a' △X가 되기 때문에 소멸되는 슬러지는Here, if the new excess sludge generated by returning the killed sludge to the BOD source is ΔX ', ΔX' becomes a 'ΔX.
△X-△X'=(1-a')△XΔX-ΔX '= (1-a') ΔX
가 된다. a'를 최고치 0.7이라고 가정하면, △X의 약 3배 양의 슬러지를 과산화수소에 의해 사멸시킴으로써 △X를 소멸시킬 수 있다. 즉, 폭기조 (7)에서 처리조 (2)로, 처리조 (2)에서 폭기조 (7)로 슬러지를 순환시켜, 잉여 슬러지의 약 3배 양을 과산화수소에 의해서 사멸시킴으로써 잉여 슬러지를 소멸시킬 수 있다. 또한,슬러지의 증가량으로는 상기 식에 의해 나타난 미생물의 증식에 의한 양 이외에 유입 배출수 중에 포함되는 미생물 분해에 관여하지 않는 현탁 고형물(SS)도 환산할 필요가 있지만, 유기성 배출수 중에는 이러한 성질의 현탁 고형물을 포함하지 않는 것도 많기 때문에, 여기서는 없는 것으로 생각하고 있다.Becomes Assuming that a 'is a maximum value of 0.7, ΔX can be extinguished by killing about 3 times the amount of sludge with hydrogen peroxide. In other words, the sludge can be circulated from the aeration tank 7 to the treatment tank 2 and from the treatment tank 2 to the aeration tank 7 and the excess sludge can be extinguished by killing about three times the excess sludge with hydrogen peroxide. . In addition, the amount of increased sludge needs to be converted to suspended solids (SS) which are not involved in the microbial decomposition contained in the influent effluent, in addition to the amount due to the growth of the microorganism represented by the above formula. Many are not included here, so they are considered to be absent here.
또한, 본 실시 형태에서는 폭기조 (7)에서 처리조 (2)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (3a)를 설치하지만, 처리조 (2)에서는 과산화수소가 효율적으로 슬러지균을 사멸시킴으로써 소비되는 것이 바람직하고 기타 유기물을 산화시킴으로써 과산화수소가 소비되는 것은 바람직하지 않다. 따라서 이를 방지하기 위해 폭기조 (7) 또는 침전층 (6)에서 처리조 (2)로 슬러지를 투입하는 사이에, 재폭기조를 설치해 두는 것이 보다 바람직하다. 또한, 처리조 (2)에서 과산화수소가 유기성 배출수에 포함되는 질소분으로부터 미생물에 의해 간접적으로 합성되는 아질산을 산화하는 것에 소비되는 것은 바람직하지 않기 때문에, 수단 (3a)의 도중에 재폭기조와 처리조 (2)의 사이에 질소 제거조를 설치하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 도 1에서 폭기조 (7)은 내부에 물과 슬러지를 분리하는 액중막 또는 중공사막을 구비하고 있을 수도 있고, 이 경우 반응기 내의 슬러지 밀도를 높일 수 있기 때문에 폭기조를 작게 할 수 있다. 이 경우, 침전조 (6)은 구비되지 않을 수도 있다.In addition, in this embodiment, although the means 3a which directly injects sludge from the aeration tank 7 into the treatment tank 2 is provided, it is preferable that hydrogen peroxide is consumed by killing sludge bacteria efficiently in the treatment tank 2, It is undesirable to consume hydrogen peroxide by oxidizing other organics. Therefore, in order to prevent this, it is more preferable to provide a reaeration tank between the aeration tank 7 or the sedimentation layer 6 between the sludge into the treatment tank 2. Further, in the treatment tank 2, it is not preferable to consume hydrogen peroxide for oxidizing nitrous acid which is indirectly synthesized by the microorganisms from the nitrogen content contained in the organic discharge water, so that the reaeration tank and the treatment tank 2 in the middle of the means 3a. It is more preferable to provide a nitrogen removal tank between the). In addition, in FIG. 1, the aeration tank 7 may be provided with the submerged film or hollow fiber membrane which isolate | separates water and sludge inside, In this case, since the sludge density in a reactor can be made high, an aeration tank can be made small. In this case, the precipitation tank 6 may not be provided.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도이다. 슬러지 감량 장치 (10)은 처리조 (12), 폭기조 (17)에서 처리조 (12)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (13a), 폭기조 (17)에서 침전조 (16)을 거쳐 처리조 (12)에 간접적으로 슬러지를 투입하는 수단 (13b), 폭기조 (17)의 처리수를 슬러지와 상청수로 분리하는 침전조 (16), 과산화수소를 처리조 (12)에 첨가하는 수단 (14), 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 (110)에 투입하는 수단 (15),유기성 배출수를 일시적으로 저장해 둔 원수조 (18), 침전조 (16)에서 슬러지를 폭기조 (17)로 반송하는 수단 (19), 반응기 (110) 내의 반응기 슬러지를 원수조 (18)로 이송하는 수단 (120a), 반응기 (110) 내의 반응기 슬러지를 폭기조 (17)로 이송하는 수단 (120b)를 구비하여 이루어지는 것이다. 이와 같이, 처리조 (12)에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 상기 슬러지를 폭기조 (17)로 반송하는 대신, 반응기 (110)에 투입하여, 상기 반응기 (110) 내의 반응기 슬러지를 원수조 (18)에 이송하는 수단 (120a), 및 폭기조 (17)에 이송하는 수단 (120b)를 설치함으로써 폭기조에의 BOD 부하 증가를 방지하여, 슬러지를 보다 확실하게 처리할 수 있다. 또한, 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지 양과 합해서 반응기의 용적, 반응기 슬러지의 MLSS 농도를 조정하여 효율적으로 생물 처리할 수 있다.2 is a schematic diagram of a sludge reduction apparatus according to a second embodiment of the present invention. The sludge reduction apparatus 10 includes a treatment tank 12, a means 13a for directly introducing sludge into the treatment tank 12 from the aeration tank 17, and a sedimentation tank 16 from the aeration tank 17. Means for injecting sludge indirectly (13b), a sedimentation tank (16) for separating the treated water in the aeration tank (17) into sludge and supernatant water, a means (14) for adding hydrogen peroxide to the treatment tank (12), and microbial decomposition Means (15) for introducing organicized sludge into the reactor (110), raw water tank (18) temporarily storing organic discharged water, and means for conveying sludge from the settling tank (16) to the aeration tank (17). And means (120a) for transferring the reactor sludge in the reactor (110) to the raw water tank (18), and means (120b) for transferring the reactor sludge in the reactor (110) to the aeration tank (17). In this way, instead of conveying the sludge organicized in the state capable of microbial decomposition by the treatment tank 12 to the aeration tank 17, the reactor sludge in the reactor 110 is fed into the reactor 110 to supply the raw water tank ( By providing the means 120a for conveying to 18) and the means 120b for conveying to the aeration tank 17, an increase in the BOD load on the aeration tank can be prevented and the sludge can be treated more reliably. In addition, the volume of the reactor and the MLSS concentration of the reactor sludge can be adjusted and combined with the amount of organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition, thereby enabling efficient biotreatment.
도 3에 나타낸 바와 같이, 도 2에 표시된 슬러지 감량 장치는 반응기 (110) 내의 슬러지를 고액 분리하는 침전조 (100)를 구비하고 있을 수도 있다. 침전조 (100)에 보내진 처리수는 투명한 상청수와 슬러지로 분리되고, 상청수는 소독 등의 처리 후 방류된다. 이 침전조 (100)에 의해, 슬러지와 처리수를 보다 효율적으로 분리하는 것이 가능해진다. 침전조 (100)에 의해 분해된 처리수는 원수조 (18), 폭기조 (17), 침전조 (16) 중 어디로도 이송할 수 있다.As shown in FIG. 3, the sludge reduction apparatus shown in FIG. 2 may be provided with the sedimentation tank 100 which solid-liquid isolates the sludge in the reactor 110. As shown in FIG. The treated water sent to the settling tank 100 is separated into transparent supernatant and sludge, and the supernatant is discharged after treatment such as disinfection. By this precipitation tank 100, it becomes possible to separate sludge and treated water more efficiently. The treated water decomposed by the settling tank 100 can be transferred to any of the raw water tank 18, the aeration tank 17, and the settling tank 16.
또한, 본 실시 형태에 있어서도 폭기조 (17) 또는 침전조 (16)에서 처리조 (12)에 슬러지를 투입하는 사이에, 재폭기조를 설치해 두는 것이 보다 바람직하다.또한, 수단 (13a)의 도중에 재폭기조와 처리조 (12)의 사이에 질소 제거조를 설치하는 것이 보다 바람직하다.Moreover, also in this embodiment, it is more preferable to provide a reaeration tank between the aeration tank 17 or the sedimentation tank 16, injecting sludge into the processing tank 12. Moreover, the reaeration tank in the middle of the means 13a. It is more preferable to provide a nitrogen removal tank between and the treatment tank 12.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도이다. 슬러지 감량 장치 (20)은 처리조 (22), 폭기조 (27)에서 처리조 (22)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (23a), 폭기조 (27)에서 침전조 (26)를 거쳐 처리조 (22)에 간접적으로 슬러지를 투입하는 수단 (23b), 폭기조 (27)의 처리수를 슬러지와 상청수로 분리하는 침전조 (26), 과산화수소를 처리조 (22)에 첨가하는 수단 (24), 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화한 슬러지를 처리조 (22)에서 반응기 (210)에 투입 또는 반송하는 수단 (25), 반응기 (210)에서 처리층 (22)에 반응기 슬러지를 이송하는 수단 (211), 유기성 배출수를 일시적으로 저장해 두는 원수조 (28), 침전조 (26)에서 슬러지를 폭기조 (27)로 반송하는 수단 (29), 반응기 (210) 내의 반응기 슬러지를 고액 분리하는 침전조 (200)을 구비하여 이루어지는 것이다. 이와 같이, 처리조 (22)에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 상기 슬러지를 반응기 (210)에 투입한 후 처리조 (22)에 반송하는 수단을 구비함으로써 과산화수소에 의한 유기물화와 반응기에 의한 생물 처리를 반복할 수 있고, 잉여 슬러지를 더욱 효율적으로 생물 처리에 의해 분해하는 것이 가능해진다.4 is a schematic diagram of a sludge reduction apparatus according to a third embodiment of the present invention. The sludge reduction apparatus 20 passes through the treatment tank 22 through the sedimentation tank 26 in the treatment tank 22, the means 23a for directly injecting sludge into the treatment tank 22 from the aeration tank 27, and the aeration tank 27. Means for injecting sludge indirectly (23b), a sedimentation tank (26) for separating the treated water in the aeration tank (27) into sludge and supernatant water, a means (24) for adding hydrogen peroxide to the treatment tank (22), and microbial decomposition Means 25 for introducing or conveying sludge organically organicized in the state into the reactor 210 in the treatment tank 22, means 211 for transferring the reactor sludge from the reactor 210 to the treatment layer 22, and organic wastewater And a means 29 for conveying the sludge from the settling tank 26 to the aeration tank 27 and a settling tank 200 for solid-liquid separation of the reactor sludge in the reactor 210. . Thus, the organic materialization by hydrogen peroxide and the reactor by means of including the said sludge organically decomposed | disassembled in the state which can be microbially decomposed by the processing tank 22, and conveying it to the processing tank 22 are carried out. The biological treatment can be repeated, and the excess sludge can be decomposed by the biological treatment more efficiently.
또한, 본 실시 형태에서 폭기조 (27) 또는 침전조 (26)에서 처리조 (22)에 슬러지를 투입하는 사이에 재폭기조를 설치해 두는 것이 바람직하다. 또한, 수단 (23a) 도중에 재폭기조와 처리조 (22)의 사이에 질소 제거조를 설치하는 것이 보다 바람직하다. 또한 처리조 (200)의 처리수는 원수조 (28), 폭기조 (27), 침전조(26) 중 어디로도 이송될 수 있다.Moreover, in this embodiment, it is preferable to provide a reaeration tank between the aeration tank 27 or the sedimentation tank 26, injecting sludge into the processing tank 22. As shown in FIG. Moreover, it is more preferable to provide a nitrogen removal tank between the reaeration tank and the processing tank 22 in the middle of the means 23a. In addition, the treated water of the treatment tank 200 may be transferred to any of the raw water tank 28, the aeration tank 27, the settling tank 26.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 슬러지 감량 장치의 개략도이다. 슬러지 감량 장치 (30)은 처리조 (32), 폭기조 (37)에서 반응기 (310)에 직접 슬러지를 투입하는 수단 (33a), 폭기조 (37)에서 침전조 (36)을 거쳐 반응기 (310)에 간접적으로 슬러지를 투입하는 수단 (33b), 폭기조 (37)의 처리수를 슬러지와 상청수로 분리하는 침전조 (36), 반응기 (310)에서 처리조 (32)로 반응기 슬러지를 이송하는 수단 (311), 과산화수소를 처리조 (32)에 첨가하는 수단 (34), 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 (310)으로 반송하는 수단 (35), 유기성 배출수를 일시적으로 저장해 둔 원수조 (38), 침전조 (36)에서 슬러지를 폭기조 (37)로 반송하는 수단 (39), 반응기 (310) 내의 반응기 슬러지를 고액 분리하는 침전조 (300)을 구비하여 이루어진 것이다. 이 경우에도, 과산화수소에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 유기성 배출수 중의 슬러지와 독립하여 처리하는 것이 가능해지고, 또한 과산화수소에 의해 처리된 슬러지가 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지 양에 따라서 반응기 (310)의 용적, 반응기 슬러지의 MLSS 농도를 조정할 수 있기 때문에, 상기와 동일한 효과를 얻을 수 있다.5 is a schematic diagram of a sludge reduction apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The sludge reduction device 30 is indirectly introduced to the reactor 310 via the treatment tank 32, the means 33a for directly introducing sludge into the reactor 310 in the aeration tank 37, and the settling tank 36 in the aeration tank 37. A means (33b) for introducing sludge into the furnace, a settling tank (36) for separating the treated water from the aeration tank (37) into sludge and supernatant water, and a means (311) for transferring the reactor sludge from the reactor (310) to the treatment tank (32). Means (34) for adding hydrogen peroxide to treatment tank (32), means (35) for transporting organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition to reactor (310), and raw water tank (38) temporarily storing organic wastewater. And a means 39 for conveying the sludge from the settling tank 36 to the aeration tank 37 and a settling tank 300 for solid-liquid separation of the reactor sludge in the reactor 310. Even in this case, sludge organically treated in a state capable of microbial decomposition by hydrogen peroxide can be treated independently of sludge in organic wastewater, and the sludge treated by hydrogen peroxide can be microorganisms decomposed according to the amount of sludge organically degraded. Since the volume of the reactor 310 and the MLSS concentration of the reactor sludge can be adjusted, the same effects as described above can be obtained.
또, 본 실시 형태에서도 침전조 (300)에 의해 분해된 처리수는 원수조 (38), 폭기조 (37), 침전조 (36) 중 어디에도 이송할 수 있다.In the present embodiment, the treated water decomposed by the settling tank 300 can be transferred to any of the raw water tank 38, the aeration tank 37, and the settling tank 36.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5에서 예를 들면 도 6에 나타낸 바와 같이 반응기 (110), (210), (310)은 내부에 물과 슬러지를 분리하는 액중막 (40) 또는 중공사막 (도시하지 않음)을 구비하고 있을 수 있고 이 경우 반응기 내의 슬러지 밀도를 높일 수 있기 때문에, 반응기를 작게 할 수 있다. 이 경우, 침전조 (100), (200), (300)은 구비하지 않을 수도 있다.2, 3, 4, and 5, for example, as shown in FIG. 6, the reactors 110, 210, and 310 have a submerged membrane 40 or a hollow fiber membrane separating water and sludge therein. (Not shown), since the sludge density in the reactor can be increased in this case, the reactor can be made small. In this case, the settling tanks 100, 200, and 300 may not be provided.
또한, 도 3, 도 4 및 도 5에서 반응기 내의 반응기 슬러지를 원수조 또는 폭기조로 이송하는 수단을 설치할 수도 있다.In addition, in Figures 3, 4 and 5 it is also possible to provide a means for transferring the reactor sludge in the reactor to the raw water tank or aeration tank.
이하에 본 발명의 경제적 효과를 나타내는 비이커 테스트에 의한 실시예를 나타낸다.The example by the beaker test which shows the economic effect of this invention is shown below.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 슬러지 감량 방법은 유기성 배출수를 생물처리에 의해 분해하는 폭기조에서 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하여, 상기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 O.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 상기 슬러지에 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 슬러지의 소정량을 상기 폭기조로 반송하는 것을 특징으로 한다.The sludge reduction method of the present invention to achieve the above object is to extract at least a portion of the sludge directly or indirectly in an aeration tank for decomposing organic wastewater by biological treatment, O.04 to 50 of the weight converted into sludge Hydrogen peroxide is added to the sludge at a mixing ratio of weight%, and the hydrogen peroxide is organicized in a state capable of microbial decomposition, and a predetermined amount of the organicized sludge is returned to the aeration tank.
상기 방법에 있어서 상기 유기물화된 슬러지의 소정량을 상기 폭기조로 반송하는 대신, 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 슬러지에 의해 생물 처리로 분해되는 반응기에 투입하여, 반응기 슬러지를 폭기조로 반송되도록 할 수도 있다.In the above method, instead of returning the predetermined amount of the organicized sludge to the aeration tank, the organicated sludge in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide is introduced into a reactor that is decomposed by a biological treatment by reactor sludge, and the reactor sludge is aerated tank. It can also be returned to.
또한, 상기 유기물화된 슬러지의 소정량을 상기 반응기에 투입한 후, 상기 반응기에서 상기 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여, 상기 반응기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 O.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 상기 반응기 슬러지에 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 반응기 슬러지를 미생물 분해 가 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 반응기 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송할 수도 있다.In addition, after the predetermined amount of the organic materialized sludge is introduced into the reactor, at least a portion of the reactor sludge is extracted from the reactor, the amount of the O.04 to 50% by weight of the reactor sludge converted to dry sludge Hydrogen peroxide may be added to the reactor sludge at a mixing ratio to organicize the reactor sludge with a state capable of microbial decomposition with the hydrogen peroxide, and a predetermined amount of the organic materialized reactor sludge may be returned to the reactor.
또한 본 발명의 슬러지 감량 방법은 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조에서 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하고, 상기 추출된 슬러지를 반응기에 투입하여 상기 반응기에서 상기 슬러지를 포함하는 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여, 상기 반응기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 상기 반응기 슬러지에 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 반응기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 반응기 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송할 수도 있다.In addition, the sludge reduction method of the present invention is a reactor sludge including the sludge in the reactor by directly or indirectly extracting at least a portion of the sludge in an aeration tank that decomposes organic wastewater by biological treatment, and put the extracted sludge into the reactor Extracting at least a portion of the mixture, and adding hydrogen peroxide to the reactor sludge at a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight of the weight of the reactor sludge, and organicizing the reactor sludge with the hydrogen peroxide in a state capable of microbial decomposition, The predetermined amount of the organic materialized reactor sludge may be returned to the reactor.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 슬러지 감량 장치는 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조, 상기 폭기조에서 추출된 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 과산화수소 처리조 또는 상기 폭기조에서 추출된 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 2액 혼합 장치, 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치에 상기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 5 O 중량％의 혼합비의 과산화수소를 첨가하는 수단, 및 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치에서 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 폭기조로 반송하는 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.The sludge reduction apparatus of the present invention which achieves the above object is an aeration tank for decomposing organic wastewater by biological treatment, a hydrogen peroxide treatment tank for organicizing the sludge extracted from the aeration tank with hydrogen peroxide, or a sludge extracted from the aeration tank. To add hydrogen peroxide in a mixing ratio of 0.04 to 5 O% by weight of the weight of the sludge in terms of dry sludge to the two-liquid mixing apparatus, the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing apparatus for organicizing the microorganism in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide. Means, and means for conveying a predetermined amount of excess sludge organically organically decomposed in the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing apparatus to the aeration tank.
상기 장치에 있어서, 상기 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 폭기조로 반송하는 수단을 대신해서, 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 슬러지에 의한 생물 처리에 의해 분해하는 반응기, 상기 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 반응기에 투입하는 수단, 및 반응기 슬러지를 폭기조로 반송하는 수단을 구비할 수도 있다.In the apparatus, a reactor for decomposing organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide in place of means for conveying a predetermined amount of the organic materialized excess sludge to the aeration tank by biological treatment with reactor sludge, the reactor Means for introducing a predetermined amount of organic materialized excess sludge into the reactor, and means for conveying the reactor sludge to the aeration tank may be provided.
또한, 상기 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 반응기에 투입하는 수단 다음에, 상기 반응기에서 추출된 상기 반응기 슬러지를 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치 또는 별도로 설치된 과산화수소 처리조 또는 2액 혼합 장치로 이송하는 수단, 이러한 과산화수소 처리조 또는 2액 혼합 장치에 상기 반응기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비의 과산화수소를 첨가하는 수단, 및 과산화수소 처리조 또는 2액 혼합 장치에서 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송하는 수단을 구비할 수도 있다.Further, the reactor sludge extracted from the reactor is added to the reactor sludge, the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing device, or a separately installed hydrogen peroxide treatment tank or two-liquid mixture, after the means for introducing a predetermined amount of the organic materialized excess sludge into the reactor. Means for transferring to the apparatus, means for adding 0.04 to 50% by weight of hydrogen peroxide in a mixing ratio of the weight of the reactor sludge to dry sludge, and a hydrogen peroxide treatment tank or a two-liquid mixing apparatus to such a hydrogen peroxide treatment tank or a two-liquid mixing apparatus. Means for conveying a predetermined amount of excess sludge organicized in a state capable of microbial decomposition to the reactor.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 슬러지 감량 장치는 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조, 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 슬러지에 의한 생물 처리에 의해 분해하는 반응기, 상기 폭기조로부터 추출된 슬러지를 상기 반응기에 투입하는 수단, 상기 반응기에서 추출된 상기 반응기 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 과산화수소 처리조 또는 상기 반응기에서 추출된 상기 반응기 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 2액 혼합 장치, 상기 반응기로부터 추출한 상기 반응기 슬러지를 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치에 투입하는 수단, 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치에 상기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 O.04 내지 50 중량％의 혼합비의 과산화수소를 첨가하는 수단, 및 상기 과산화수소 처리조 또는 상기 2액 혼합 장치에서 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 잉여 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송하는 수단을 구비할 수도 있다.The sludge reduction apparatus of the present invention which achieves the above object is an aeration tank for decomposing organic wastewater by biological treatment, a reactor for decomposing organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide by biological treatment with reactor sludge, from the aeration tank. Means for injecting the extracted sludge into the reactor, a hydrogen peroxide treatment tank for organicizing the reactor sludge extracted from the reactor in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide, or the reactor sludge extracted from the reactor in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide. A two-liquid mixing apparatus for organicizing, a means for introducing the reactor sludge extracted from the reactor into the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing device, and converted the sludge into dry sludge in the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing device.Means for adding an amount of O.04 to 50% by weight of hydrogen peroxide in a mixing ratio, and means for conveying a predetermined amount of surplus sludge organically organically decomposed in the hydrogen peroxide treatment tank or the two-liquid mixing apparatus to the reactor. It may be provided.
"유기성 배출수"는 유기물을 주로 포함하는 배출수를 말하며, 가정 배출수 및 뇨 등의 도시 하수로부터의 배출수 및 공장 배출수 등을 의미한다."Organic effluent" refers to effluent mainly containing organic matter, and means effluent from urban sewage such as household wastewater and urine, and plant wastewater.
"슬러지"는 유기성 배출수를 생물 처리하는 처리 시설의 폭기조 중의 주된 구성체로, 도시 하수 및 제반 업종의 산업 배출수를 연속 통기 교반하여 이들의 함유 유기물에 대한 자화능(資化能), 산화능이 높은 여러가지 호기성 세균 및 산소가 없는 상태에서 함유 유기물을 분해하는 혐기성 세균, 및 혐기, 호기 어느 상태에서도 함유 유기물을 분해할 수 있는 통성 혐기성 세균 등의 미생물, 및 이 미생물을 증식시켜 얻어지는 진흙 상태의 물질 및 유기성 현탁물의 집합으로, 미생물을 포함하는 것이면 다소의 미처리 상태의 유기성 배출수 및 무기물도 포함한다는 의미로 사용된다."Sludge" is the main constituent in the aeration tank of a treatment facility for biological treatment of organic wastewater. The sludge is a variety of highly self-oxidizing and oxidizing ability of the organic matter contained in them by continuous aeration of industrial wastewater from urban sewage and various industries. Microorganisms such as anaerobic bacteria and anaerobic bacteria that decompose organic matter in the absence of aerobic bacteria and oxygen, and anaerobic and anaerobic bacteria capable of decomposing organic matter in both anaerobic and aerobic conditions, and substances and organic matter in the mud state obtained by proliferating the microorganisms. Suspension is a collection of microorganisms, which means that some organic raw water and inorganics in some untreated state are included.
"반응기 슬러지"는 반응기 중에 존재하는 슬러지를 나타내지만, "슬러지"와 그 내용을 구별하지는 않는다. 또한 "잉여 슬러지"는 유기성 배출수를 생물 처리하는 과정에서 발생된 미생물로, 배출수 처리 목적상 필요로 하는 미생물량을 상회하는 미생물로 이루어지는 것을 의미하며, 도시 하수 및 제반 업종의 산업 배출수를 연속 통기 교반하여 이들의 함유 유기물에 대한 자화능, 산화능이 높은 여러가지 호기성 세균 및 산소가 없는 상태에서 함유 유기물을 분해하는 혐기성 세균, 및 혐기, 호기 어느 상태에서도 함유 유기물을 분해할 수 있는 통성 혐기성 세균 등의 미생물, 및 이 미생물을 증식시켜 얻어지는 진흙 상태의 물질 및 유기성 현탁물의 집합으로, 미생물을 포함하는 것이면 다소의 미처리 상태의 유기성 배출수 및 무기물도 포함할 수 있다. 또한, "생물 처리"는 활성 슬러지법 및 막 분리 활성 슬러지법, 생물막법 등과 같이 생물에 의해서 유기성 배출수를 처리하는 방법을 의미하고, "미생물"이란 활성 슬러지법의 활성 슬러지균을 비롯하여, 막 분리 활성 슬러지법의 활성 슬러지균 및 생물막법의 생물막 구성균을 포함하는 넓은 의미이다."Reactor sludge" refers to sludge present in the reactor, but does not distinguish "sludge" from its contents. In addition, "surplus sludge" refers to microorganisms generated during the biotreatment of organic wastewater, which consists of microorganisms that exceed the amount of microorganisms required for the purpose of wastewater treatment, and continuously aeration and stirring industrial wastewater of urban sewage and various industries. Microorganisms such as various aerobic bacteria having high magnetizing ability and oxidizing ability to these containing organic substances and anaerobic bacteria which decompose the organic substances in the absence of oxygen, and anaerobic bacteria which can decompose the organic substances in both anaerobic and aerobic conditions. , And a collection of mud-like substances and organic suspensions obtained by multiplying the microorganisms, and may include some untreated organic effluent water and inorganic matters if they contain microorganisms. In addition, "biological treatment" means a method of treating organic effluent by living organisms, such as activated sludge method and membrane separation activated sludge method, biofilm method, etc., "microorganism" means active membrane sludge, including activated sludge bacteria It is a broad meaning including the active sludge bacteria of the activated sludge method and the biofilm constituent bacteria of the biofilm method.
"폭기조"는 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해 처리하는 조를 의미하며 , "폭기조에서 직접 또는 간접적으로"는 폭기조에서 직접 추출할 수도 있고, 또는 폭기조에서 침전조 등을 경유하여 간접적으로 추출할 수도 있는 것을 의미한다. 또한 본 발명에서 "반응기"는 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 반응기 슬러지에 의한 생물 처리에 의해 분해하는 조를 의미한다."Aeration tank" means a tank that decomposes organic wastewater by biological treatment, and "directly or indirectly from an aeration tank" may be directly extracted from an aeration tank, or indirectly through a settling tank in an aeration tank. Means that. In addition, in the present invention, "reactor" means a tank for decomposing organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide by biological treatment with reactor sludge.
과산화수소는 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％, 즉, 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량에 대하여 과산화수소를 0.04 내지 50 중량％, 바람직하게는 0.04 내지 20 중량％, 더 바람직하게는 0.04 내지 5 중량％을 첨가한다. 건조 슬러지로 환산된 슬러지에 대한 과산화수소의 중량％는 슬러지와 과산화수소의 반응시의 혼합 비율을 의미한다. 건조 슬러지로 환산이란 함수율이 0 ％의 건조 슬러지로 환산되는 것을 의미한다. 과산화수소는 100 ％의 과산화수소수 용액을 사용하였다고 가정한 경우의 환산된 중량을 의미한다.Hydrogen peroxide is 0.04 to 50% by weight of the weight of sludge converted into dry sludge, that is, 0.04 to 50% by weight of hydrogen peroxide, preferably 0.04 to 20% by weight, more preferably relative to the weight of sludge as dry sludge. Add 0.04-5% by weight. The weight percentage of hydrogen peroxide relative to sludge converted into dry sludge means a mixing ratio in the reaction of sludge and hydrogen peroxide. The conversion into dry sludge means that the water content is converted into dry sludge having 0%. Hydrogen peroxide means the converted weight when it is assumed that 100% hydrogen peroxide solution is used.
"과산화수소 처리조" (이하 단순히 "처리조"라 함)는 과산화수소로 슬러지를 산화하여 슬러지균을 사멸시키는 조로서, 과산화수소에 의한 산화에는 슬러지와 첨가될 과산화수소를 교반하기 위해 교반기를 설치하는 것이 바람직하다. 교반기는 고속으로 교반할 수 있으면 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 날개식 교반기가 바람직하다. "2액 혼합 장치"는 과산화수소로 슬러지를 산화하여, 슬러지균을 사멸시키는 장치로서, 과산화수소에 의한 산화는 슬러지와 첨가되는 과산화수소를 혼합실에서 혼합하여 행한다. 특히, 효율적으로 혼합하기 위해 난류판 등을 설치하여 난류를 발생시켜 2액을 혼합하면 보다 바람직하다.The "hydrogen peroxide treatment tank" (hereinafter simply referred to as "treatment tank") is a tank for oxidizing sludge with hydrogen peroxide to kill sludge bacteria. For the oxidation by hydrogen peroxide, it is preferable to install a stirrer to stir the sludge and hydrogen peroxide to be added. Do. The stirrer is not particularly limited as long as it can be stirred at a high speed, and for example, a vane type stirrer is preferable. The "two-liquid mixing device" is a device for oxidizing sludge with hydrogen peroxide and killing sludge bacteria. Oxidation with hydrogen peroxide is performed by mixing sludge and hydrogen peroxide added in a mixing chamber. In particular, in order to mix efficiently, it is more preferable to provide a turbulent plate or the like to generate turbulence and to mix the two liquids.
"침전조"는 침전을 이용하여 슬러지와 상청수를 분리하는 조이다. "액중막"은 침지형 고액 분리 장치에서 미다공성막을 이용하여 배출수에서 물을 분리하는 막이다. "중공사"는 코어가 중공 형상으로 되어 있는 실이고, 이것을 통합한 중공사막을 이용하여 배출수에서 물을 분리한다.A "sedimentation tank" is a tank that separates sludge and supernatant using sedimentation. "Liquid membrane" is a membrane that separates water from effluent using a microporous membrane in an immersion type solid-liquid separation device. "Hollow fiber" is a yarn in which the core is hollow, and water is separated from the effluent using a hollow fiber membrane incorporating it.
상기 과산화수소로 상기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 것은 과산화수소로 슬러지를 산화 분해하여 미생물을 BOD원으로서 생물 산화시킬 수 있는 상태로 만드는 것을 의미한다.Organicizing the sludge with the hydrogen peroxide in a state capable of microbial decomposition means oxidatively decomposing the sludge with hydrogen peroxide to make the microorganism bioavailable as a BOD source.
유기물화된 상기 슬러지의 소정량을 상기 폭기조 또는 상기 반응기에 투입 또는 반송하는 것은 유기물화된 모든 슬러지를 폭기조 또는 반응기에 투입 또는 반송될 수도 있고, 또한 유기물화된 슬러지 중 일부를 투입 또는 반송할 수도 있는 것을 의미한다. 또한, 여기에서 투입 또는 반송하는 유기물화된 슬러지에는 과산화수소에 의해서 유기물화된 슬러지 이외에 과산화수소와는 미반응의 슬러지도 포함되어 있는 것을 의미한다. 또한, 슬러지의 폭기조로의 반송은 직접 폭기조로 반송할 수도 있고, 폭기조에 유기성 배출수를 도입하는 경로 등에서 간접적으로 반송할 수도 있다.Injecting or conveying a predetermined amount of the organic materialized sludge into the aeration tank or the reactor may be fed or conveyed all the organic materialized sludge into the aeration tank or the reactor, and may also add or convey a part of the organic materialized sludge. It means to be. In addition, it is meant that the organic materialized sludge to be added or conveyed herein contains sludge unreacted with hydrogen peroxide in addition to sludge organicated with hydrogen peroxide. In addition, the conveyance of the sludge to the aeration tank may be directly transported to the aeration tank, or may be indirectly transported in a path for introducing organic discharge water into the aeration tank.
본 발명의 슬러지 감량 방법 및 슬러지 감량 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.The sludge reduction method and sludge reduction apparatus of this invention have the following effects.
본 발명의 슬러지 감량 방법은 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조에서 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하여, 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 슬러지에 첨가하여 과산화수소로 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 슬러지의 소정량을 폭기조로 반송하는 것이고, 또한 본 발명의 슬러지 감량 장치는 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조, 폭기조로부터 추출된 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 과산화수소 처리조 또는 폭기조에서 추출된 슬러지를 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하는 2액 혼합 장치, 과산화수소 처리조 또는 2액 혼합 장치에 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비의 과산화수소를 첨가하는 수단, 및 과산화수소 처리조 또는 2액 혼합 장치에서 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지의 소정량을 폭기조로 반송하는 수단을 구비하였기 때문에, 유기성 배출수 처리를 행하면서 미분해된 잉여 슬러지를 발생시키지 않고 경제적으로 슬러지의 감량을 도모할 수 있다.The sludge reduction method of the present invention is to extract at least a portion of the sludge directly or indirectly in an aeration tank that decomposes organic wastewater by biological treatment, so as to sludge hydrogen peroxide at a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight of the sludge converted into dry sludge. The organic sludge is added to the organic matter in a state capable of microbial decomposition by hydrogen peroxide, and the predetermined amount of the organicized sludge is returned to the aeration tank, and the sludge reduction apparatus of the present invention is an aeration tank or aeration tank for decomposing organic wastewater by biological treatment. Sludge in a two-liquid mixing unit, a hydrogen peroxide treatment tank or a two-liquid mixing unit for organicizing sludge extracted from the hydrogen peroxide treatment tank or an aeration tank to organically decompose the sludge extracted with hydrogen peroxide. Converted to dry sludge Means for adding hydrogen peroxide at a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight, and means for conveying a predetermined amount of organic materialized sludge in a state capable of microbial decomposition in a hydrogen peroxide treatment tank or a two-liquid mixing apparatus to an aeration tank. The wastewater treatment can reduce the sludge economically without generating undissolved excess sludge.
보다 구체적으로 종래의 생물 처리 방법에서는 미분해된 잉여 슬러지 및 기타 고형물은 탈수하여 소각 또는 매립 처분해야 했지만, 본 발명의 슬러지 감량 방법, 감량 장치에서는 추출된 슬러지는 과산화수소에 의해 산화되어 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 폭기조에 복귀되어, 여기에서 슬러지를 구성하는 미생물에 의해서 추가 분해되기 때문에, 미분해된 잉여 슬러지를 별도로 탈수하거나 소각할 필요가 없다. 즉, 추출된 모든 슬러지가 과산화수소에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화되어 폭기조에 복귀되는 것은 아니지만, 적어도 유기물화된 슬러지는 폭기조에 복귀되면 슬러지를 구성하는 미생물에 의해서 추가 분해된다. 따라서, 폭기조 ~ 과산화수소 처리조 (또는 2액 혼합 장치) ~ 폭기조와 추출된 슬러지의 순환을 반복함으로써 슬러지는 처리되기 때문에, 미분해된 잉여 슬러지 처리를 위해 탈수기 및 소각기는 필요없다.More specifically, in the conventional biological treatment method, undissolved excess sludge and other solids had to be dehydrated and incinerated or disposed of in landfill, but in the sludge reduction method and the weight reduction device of the present invention, the extracted sludge is oxidized by hydrogen peroxide to decompose microorganisms. Since it is returned to the organicized aeration tank and further decomposed by the microorganisms constituting the sludge, there is no need to separately dewater or incinerate the undigested excess sludge. That is, not all of the extracted sludge is organicized in a state capable of microbial decomposition by hydrogen peroxide and returned to the aeration tank, but at least the organicized sludge is further decomposed by the microorganisms constituting the sludge when returned to the aeration tank. Therefore, since the sludge is treated by repeating the circulation of the aeration tank, the hydrogen peroxide treatment tank (or the two-liquid mixing device), and the aeration tank and the extracted sludge, a dehydrator and an incinerator are not necessary for the undigested excess sludge treatment.
또한, 종래의 화학 처리에서 슬러지를 감량하는 방법에서는 화학 물질에 대한 비용이 고액이거나, 새로운 환경 문제에 대한 고려가 필요했지만, 본 발명에서는 과산화수소로 슬러지 전부를 산화하여 슬러지의 감량을 도모하는 것은 아니고, 슬러지에 대하여 이 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하기 위해 과산화수소를 이용하기 때문에 슬러지 처리에 드는 비용을 낮게 억제하는 것이 가능해진다. 즉, 과산화수소에 의해서 슬러지의 주된 구성물인 미생물의 세포벽의 일부가 파괴되어, 그 결과 세포벽 및 그 내용물이 다른 미생물에 의해서 추가 분해 흡수되고 슬러지의 감량화로 연결되기 때문에, 모든 슬러지를 화학 물질에 의해 처리하는 것에 비해 경제적으로 상당히 유리하다. 또한, 과산화수소는 분해되어도 생성물은 물과 산소로 무해한 것이기 때문에 환경에 매우 우수한 처리 방법이라고 할 수 있다.In the conventional method for reducing sludge, the cost of chemicals is high or new environmental problems need to be considered. However, in the present invention, the sludge is not oxidized by hydrogen peroxide to reduce sludge. Since hydrogen peroxide is used to organicize the sludge in a state in which microorganisms can be decomposed to sludge, the cost of sludge treatment can be reduced. In other words, hydrogen peroxide destroys some of the cell walls of the microorganisms, which are the main components of the sludge, and as a result, all the sludge is treated with chemicals because the cell wall and its contents are further decomposed and absorbed by other microorganisms, leading to the reduction of sludge. Economically significant compared to doing. In addition, even if hydrogen peroxide is decomposed, the product is harmless with water and oxygen, and thus it can be said to be an excellent treatment method for the environment.
또한, 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해하는 폭기조에서 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여, 슬러지에 과산화수소를 첨가하고 과산화수소로 잉여 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 이 유기물화된 슬러지를 폭기조로 반송하는 공정에 의해, 유기성 배출수로부터 슬러지의 처리까지를 일괄해서 행할 수 있고, 또한 시스템 자동화를 도모할 수 있기 때문에 인건비를 들이지 않고 유기성 배출수 및 슬러지의 처리를 행하는 것이 가능해진다.In addition, at least a portion of the sludge is extracted from an aeration tank that decomposes organic wastewater by biological treatment, hydrogen peroxide is added to the sludge, and organic sludge is organicized with hydrogen peroxide in a state capable of microbial decomposition, and the organicated sludge is returned to the aeration tank. In this step, the organic wastewater to sludge can be collectively processed and the system can be automated, so that the organic wastewater and sludge can be treated without incurring labor costs.
또한, 상기 슬러지 감량 방법 및 장치에 있어서, 상기 유기물화된 슬러지의 소정량을 상기 폭기조로 반송하는 대신, 과산화수소로 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 생물 처리에 의해 분해하는 반응기에 투입하는 경우에는 과산화수소에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 유기성 배출수 처리 과정으로 독립하여 처리하는 것이 가능해지기 때문에, 폭기조에의 BOD 부하 증가를 방지하고 슬러지를 보다 확실하게 처리할 수 있다. 또한, 과산화수소에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지의 양에 따라서 반응기의 용적 및 반응기 슬러지의 MLSS를 조정할 수 있기 때문에, 잉여 슬러지를 보다 효율적으로 생물 처리에 의해 분해할 수 있다.Further, in the sludge reduction method and apparatus, when the predetermined amount of the organicized sludge is returned to the aeration tank, when the organicized sludge is decomposed by biotreatment in a state capable of microbial decomposition with hydrogen peroxide, Since it becomes possible to independently treat the organic materialized sludge in the state capable of microbial decomposition by hydrogen peroxide by the organic wastewater treatment process, it is possible to prevent the increase of BOD load to the aeration tank and to treat the sludge more reliably. In addition, since the volume of the reactor and the MLSS of the reactor sludge can be adjusted according to the amount of organic material sludge that can be microbially decomposed by hydrogen peroxide, the excess sludge can be more efficiently decomposed by biological treatment.
또한 상기 슬러지 감량 방법 및 장치에 있어서, 상기 유기물화된 슬러지의 소정량을 상기 반응기에 투입한 후, 상기 반응기로부터 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여, 상기 반응기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 반응기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 반응기 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송하는 경우에는 상기 유기물화된 슬러지가 상기 반응기 중에서 상기 반응기 슬러지에 의해 분해 흡수된 후, 다시 반응기 슬러지로 생성되고, 상기 반응기 중의 상기 반응기 슬러지의 MLSS 농도를 상승시키는 경우에 있어서, 상기 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 상기 과산화수소로 유기물화함으로써 상기 반응기 중의 상기 반응기 슬러지의 MLSS 농도의 상승을 막는 것이 가능해진다. 또한, 상기 반응기로부터 제외된 상기 반응기 슬러지에는 상기 유기물화되어 상기반응기에 투입된 상기 슬러지의 미처리분이 포함될 수도 있다.In the sludge reduction method and apparatus, after a predetermined amount of the organicized sludge is introduced into the reactor, at least a portion of the reactor sludge is extracted from the reactor, and 0.04 of the weight of the sludge converted into dry sludge. When the hydrogen peroxide is added at a mixing ratio of 50 to 50% by weight to organicize the reactor sludge with the hydrogen peroxide in a state capable of microbial decomposition, and when the predetermined amount of the organic materialized reactor sludge is returned to the reactor, the organicized sludge is After being decomposed and absorbed by the reactor sludge in the reactor, it is again produced as reactor sludge, and in the case of raising the MLSS concentration of the reactor sludge in the reactor, the organic sludge is formed by organicizing at least a part of the reactor sludge with the hydrogen peroxide. Half of the reactor It is possible to prevent an increase in the MLSS concentration of the coagulated sludge. In addition, the reactor sludge removed from the reactor may include the raw material of the sludge organically introduced into the reactor.
또한, 본 발명의 슬러지 감량 방법 및 장치에서, 유기성 배출수를 생물 처리에 의해 분해되는 폭기조에서 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하고, 상기 추출된 슬러지를 반응기에 투입하여, 상기 반응기에서 상기 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 추출하고 상기 반응기 슬러지에 상기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 반응기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송하는 것으로 했을 때에도, 과산화수소에 의해 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화된 슬러지를 유기성 배출수를 처리하는 과정과 독립하여 처리하는 것이 가능하고, 또한 상기 과산화수소로 유기물화된 상기 반응기 슬러지의 양에 따라서 반응기의 용적 및 반응기 슬러지의 MLSS를 조정할 수 있기 때문에, 잉여 슬러지를 보다 효율적으로 생물 처리에 의해 분해할 수 있다. 또한 상기 폭기조에서 상기 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하여, 상기 추출된 슬러지를 반응기에 투입하고, 상기 반응기에서 상기 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 추출하여 상기 반응기 슬러지를 건조 슬러지로 환산한 중량의 0.04 내지 50 중량％의 혼합비로 과산화수소를 첨가하여 상기 과산화수소로 상기 반응기 슬러지를 미생물 분해 가능한 상태로 유기물화하고, 유기물화된 상기 반응기 슬러지의 소정량을 상기 반응기로 반송하는 경우에는 상기 폭기조에서 상기 슬러지 중 적어도 일부를 직접 또는 간접적으로 추출하여, 상기 추출된 슬러지를 반응기에 투입하기 때문에, 상기 반응기 중의 상기 반응기 슬러지의 MLSS농도가 상승되는 경우에 있어서, 상기 반응기 슬러지 중 적어도 일부를 상기 과산화수소로 유기물화함으로써 상기 반응기 중의 상기 반응기 슬러지의 MLSS 농도의 상승을 막는 것이 가능해진다. 또, 상기 반응기로부터 추출된 상기 반응기 슬러지에는 상기 폭기조로부터 추출된 상기 슬러지가 포함될 수도 있다.In addition, in the sludge reduction method and apparatus of the present invention, at least a portion of the sludge is directly or indirectly extracted from an aeration tank in which organic wastewater is decomposed by biological treatment, and the extracted sludge is introduced into a reactor, and the reactor is in the reactor. At least a portion of the sludge was extracted and hydrogen peroxide was added to the reactor sludge in a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight of the weight of the sludge as organic sludge to organicize the reactor sludge with microorganisms in a state capable of microbial decomposition, and organic matter. When the predetermined amount of the sludge is converted to the reactor, the sludge organically formed in a state capable of microbial decomposition by hydrogen peroxide can be treated independently of the process of treating the organic effluent, and the organic matter with the hydrogen peroxide. Oxidized reactor Since MLSS to adjust the volume of the reactor and the sludge in the reactor, depending on the amount of sludge, excess sludge more efficiently can be decomposed by the biological treatment. In addition, at least a portion of the sludge is directly or indirectly extracted from the aeration tank, the extracted sludge is introduced into a reactor, and at least a portion of the reactor sludge is extracted from the reactor to convert the reactor sludge into dry sludge. Hydrogen peroxide is added at a mixing ratio of 0.04 to 50% by weight to organicize the reactor sludge with the hydrogen peroxide in a state capable of microbial decomposition, and when the predetermined amount of the organic materialized reactor sludge is returned to the reactor, the sludge in the aeration tank. At least a part of the sludge is directly or indirectly extracted, and the extracted sludge is introduced into the reactor, so that when the MLSS concentration of the reactor sludge in the reactor is increased, at least a part of the reactor sludge is organicized with hydrogen peroxide. by doing It is possible to prevent an increase in the MLSS concentration of the sludge in the reactor, the reactor group. In addition, the reactor sludge extracted from the reactor may include the sludge extracted from the aeration tank.
또한, 본 발명의 슬러지 감량 방법 및 장치에 있어서, 상기 반응기로부터 상기 반응기 내의 슬러지 중 일부를 추출하여 침전조에서 고액 분리했을 때는 슬러지와 물을 보다 효율적으로 분리하는 것이 가능해진다.Further, in the sludge reduction method and apparatus of the present invention, when a part of the sludge in the reactor is extracted from the reactor and solid-liquid separated from the settling tank, the sludge and water can be separated more efficiently.
또한, 본 발명의 슬러지 감량 방법 및 장치에서, 상기 폭기조 또는 상기 반응기 내의 슬러지 중 일부를 상기 폭기조 또는 상기 반응기에 구비한 액중막 또는 중공사막으로 물과 분리했을 때는, 폭기조 또는 반응기 내의 슬러지 밀도를 높일 수 있고 폭기조 또는 반응기를 작게 할 수 있다.Further, in the sludge reduction method and apparatus of the present invention, when a portion of the sludge in the aeration tank or the reactor is separated from water by a submerged film or a hollow fiber membrane provided in the aeration tank or the reactor, the sludge density in the aeration tank or the reactor is increased. And the aeration tank or reactor can be made small.
정화조의 슬러지 300 cc (MLSS 5000 mg/l, 건조 슬러지 환산 중량으로는 1500 mg)에 반응시 과산화수소 혼합 비율이 0.5, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, 0.001, 0.0004 (중량％로 50 ％ 내지 0.04 ％)가 되도록 과산화수소를 첨가하는 비이커 테스트를 행하였다. 이 비이커 테스트 결과에서 각각의 과산화수소의 혼합 비율에서 슬러지의 사멸율 (표 1에 나타냄)을 기준으로 실제로 탈수 처리된 슬러지 1 톤 (함수율 85 ％, 건조 슬러지로 환산한 중량 150 kg)분을 감량하기 위해서 필요한 과산화수소를 계산하여, 그 양을 과산화수소 60 ％ 수용액 (100 엔/kg)의 비용으로 환산하였다.The hydrogen peroxide mixing ratio is 0.5, 0.3, 0.2, 0.1, 0.05, 0.01, 0.005, 0.001, 0.0004 (50% by weight) when reacting with 300 cc of sludge in the septic tank (MLSS 5000 mg / l, 1500 mg in terms of dry sludge). Beaker test which adds hydrogen peroxide so that it may become% to 0.04%) was done. In this beaker test result, to reduce the weight of each tonne of dehydrated sludge (85% water content, 150 kg in terms of dry sludge) based on the rate of sludge death (shown in Table 1) at each hydrogen peroxide mix. In order to calculate the required hydrogen peroxide, the amount was converted into a 60% aqueous solution of hydrogen peroxide (100 yen / kg).
결과를 표 2에 나타낸다. 표 중의 pH는 슬러지의 pH를 나타낸 것이다.The results are shown in Table 2. PH in the table shows the pH of the sludge.
표 2에서 분명한 바와 같이, 건조 슬러지 중량과 과산화수소 중량 (100 ％ 과산화수소수 용액으로 환산된 중량)의 반응시 혼합 비율이 0.5 (50 중량％)일 때, 소요되는 평균 비용은 48,900엔이었다. 이 실험은 비이커 테스트에서 행한 것을 실제 규모로 환산한 것이지만, 비이커 테스트에서는 슬러지와 과산화수소의 교반 효율에 제한이 있기 때문에, 슬러지 감량에 사용된 과산화수소의 양은 실제 규모에 비해 많았다. 실제 교반기는 슬러지와 과산화수소를 상당히 고속으로 교반할 수 있고, 또한 슬러지에 대하여 과산화수소를 소량씩 시간을 두고 첨가할 수 있기 때문에, 이 반정도의 비용으로 슬러지의 감량화를 도모할 수 있다. 따라서 건조 슬러지 중량과 과산화수소 반응시의 혼합 비율이 0.5 (50 중량％)만으로도 종래 슬러지의 감량에 드는 비용의 3분의 2 정도까지 비용을 억제할 수 있다. 현실적으로는 종래의 탈수 슬러지 1톤 처리에 드는 것으로 되어 있는 비용 3만엔에는 인건비는 포함되지 않기 때문에, 이 결과에서 본 발명에 의한 슬러지 감량 방법, 장치가 얼마나 경제적으로 유리한지 얼마나 넓은 pH 영역의 슬러지에서 유효한지 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 슬러지 감량 방법, 장치는 슬러지 감량을 유기성 배출수처리를 행하는 과정에 조립되어 있기 때문에 유기성 배출수 처리를 행하면서 잉여 슬러지를 처리할 수 있다.As is apparent from Table 2, the average cost required was 48,900 yen when the mixing ratio of the dry sludge weight and the hydrogen peroxide weight (weight in terms of 100% hydrogen peroxide solution) was 0.5 (50 wt%). This experiment was converted to actual scale from the beaker test, but the beaker test had a limited amount of sludge and hydrogen peroxide, so the amount of hydrogen peroxide used to reduce the sludge was larger than the actual scale. In fact, the stirrer can stir the sludge and hydrogen peroxide at a fairly high speed, and since hydrogen peroxide can be added to the sludge in small amounts over time, the sludge can be reduced at this half cost. Therefore, even if the mixing ratio at the time of dry sludge weight and hydrogen peroxide reaction is 0.5 (50 weight%), the cost can be held down to about two thirds of the cost of conventional sludge reduction. Actually, the labor cost is not included in the cost of 30,000 yen, which costs one ton of conventional dewatered sludge, so the sludge reduction method and apparatus according to the present invention show how economically advantageous the sludge in a wide pH range. You can check if it is valid. In addition, since the sludge reduction method and apparatus of the present invention are assembled in the process of carrying out the organic wastewater treatment, the sludge reduction method can treat the excess sludge while performing the organic wastewater treatment.
도 7은 슬러지의 사멸율과, 건조 슬러지 중량과 과산화수소의 반응시 혼합비율의 관계를 표시한 그래프이다. 이 그래프에서 분명한 바와 같이 과산화수소 혼합 비율이 건조 슬러지 1에 대하여 0.5일 때에는 사멸율은 높은데, 과산화수소 혼합 비율이 10분의 1, 즉, 건조 슬러지 1에 대하여 O.05가 되어도 사멸율은 과산화수소 비율이 건조 슬러지 1에 대하여 0.5일 때의 10분의 1로는 내려 가지 않는다. 즉, 슬러지의 사멸율은 과산화수소 대 건조 슬러지 혼합비의 로그값에 대강 비례하는 것이다. 본 발명은 이 점에 주목하여, 사용하는 과산화수소의 혼합 비율에 비해 슬러지의 사멸율이 높은, 바꿔 말하면 슬러지를 죽이는 데 효율적인 과산화수소의 혼합 범위, 즉, 건조 슬러지 중량에 대하여 슬러지와 과산화수소의 반응시 혼합 비율로 0.04 내지 50 중량％의 과산화수소를 첨가함으로써 경제적인 처리를 행하도록 한 것이다.7 is a graph showing the relationship between the sludge killing rate, the mixing ratio of the dry sludge weight and the hydrogen peroxide reaction. As is clear from this graph, the mortality rate is high when the hydrogen peroxide mixing ratio is 0.5 with respect to the dry sludge 1, but even if the hydrogen peroxide mixing ratio is one tenth, that is, O.05 with respect to the dry sludge 1, the mortality rate is equal to the hydrogen peroxide ratio. It does not go down to one tenth when it is 0.5 with respect to dry sludge 1. In other words, the sludge killing rate is roughly proportional to the log value of the hydrogen peroxide to dry sludge mixing ratio. The present invention focuses on this point, and the mixing range of hydrogen peroxide which is higher in the sludge killing rate than the mixing ratio of hydrogen peroxide used, that is, the efficiency of killing sludge, that is, when the sludge and hydrogen peroxide are reacted with respect to the dry sludge weight Economical treatment was performed by adding 0.04 to 50% by weight of hydrogen peroxide in proportion.
또한, 유기성 배출수 처리와 슬러지 감량을 연속된 시스템으로 행할 수 있기 때문에, 유기성 배출수 처리와 슬러지 감량을 자동화하는 것이 가능하고 인건비로 드는 비용을 지금 이상으로 억제할 수 있다.In addition, since organic wastewater treatment and sludge reduction can be performed in a continuous system, it is possible to automate organic wastewater treatment and sludge reduction, and the cost of labor costs can be suppressed more than now.
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