KR20030037547A - Ionized gas aided circulation non-discharge system and method for treating excrements wastewater - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An ionized gas aided circulation non-discharge system and a method for treating excrements wastewater are provided, which can treat high concentration excrement wastewater by ionized gas reaction to an extent of utilizing the treated water as a gray water without discharging water. CONSTITUTION: The system comprises a crusher(30) for crushing excrement wastewater; a primary decomposition tank(40) for storing the excrement wastewater passed through the crusher(30); an ionized gas generator(50) which generates ionized gas to remove organic matter in the excrement wastewater of the primary decomposition tank(40); a deaerator(70) which removes ionized gas in the reacted water passed through the primary decomposition tank(40); a contact oxidation tank(110) which primarily treats the effluent of the deaerator(70) by microorganism; a fermentation tank(140) which secondarily treats the effluent water of the contact oxidation tank(110); a secondary decomposition tank(160) which stores the effluent water of the fermentation tank(140).

Description

이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법{IONIZED GAS AIDED CIRCULATION NON-DISCHARGE SYSTEM AND METHOD FOR TREATING EXCREMENTS WASTEWATER}IONIZED GAS AIDED CIRCULATION NON-DISCHARGE SYSTEM AND METHOD FOR TREATING EXCREMENTS WASTEWATER}

본 발명은 이온화가스(Ionized Gas)를 이용하여 분뇨폐수를 재활용할 수 있는 중수도로 처리하기 위한 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating non-discharge manure wastewater treatment system and method using ionization gas for treating the wastewater as a heavy water that can be recycled using ionized gas.

주지하고 있는 바와 같이, 수세식 화장실 등에서 배출되는 분뇨폐수는 주로 정화조에 의하여 처리하고 있다. 정화조는 여러 가지 다양한 구조로 개발되어 있으며, 부패조, 산화조, 소독조로 구성되어 있는 것이 일반적이다. 부패조는 유입되는 분뇨폐수를 약 48시간 동안 혐기성 소화에 의하여 액화 및 가스화시킴으로써 분뇨폐수의 용적을 감소시키며, 유기물을 무기물로 안정화시킨다. 부패조의 오수는 산화조로 공급시켜 공기와의 접촉으로 산화시키며, 소독조에서는 염소용액의 주입에 의하여 수인성 병원균, 기생충란 등을 살균시켜 공공하수도나 자연수역으로 방류시키고 있다.As is well known, manure waste water discharged from a flush toilet and the like is mainly treated by a septic tank. Septic tanks are developed in many different structures, and are generally composed of decaying tanks, oxidizing tanks, and disinfection tanks. The decay tank reduces the volume of manure wastewater by stabilizing the organic waste with inorganic matter by liquefying and gasifying the incoming manure wastewater by anaerobic digestion for about 48 hours. The septic tank is supplied to the oxidizing tank and oxidized by contact with air. The sterilizing tank sterilizes waterborne pathogens and parasite eggs by injecting chlorine solution and discharges them into public sewers or natural waters.

이와 같은 정화조에 있어서는 부패조의 슬러지를 주기적으로 수거하여 하수처리장이나 분뇨폐수처리장에서 별도로 처리하고 있다. 그러나 부패조의 슬러지가용량을 초과할 경우 분뇨폐수가 공공하수도나 자연수역으로 그대로 배출되어 수질오염을 가중시키고, 수인성 병원균의 노출로 인하여 전염병을 발생시키는 문제가 있다. 한편, 수세식 화장실에서 상수도의 수돗물을 사용하는 것은 물의 낭비를 초래할 뿐만 아니라, 과다한 수돗물의 사용은 경제적, 사회적 부담이 되고 있다. 특히, 수질오염은 산업 및 농업 용수, 식수의 고갈 현상을 야기시켜 심각한 사회 문제로 대두되고 있는 실정에 있다. 따라서, 최근 물의 소비를 줄이고 하수의 발생을 감소시켜 수질의 보전과 안정적인 물의 공급을 위하여 한번 사용한 수돗물을 생활용수 및 공업용수 등으로 재활용할 수 있는 중수도로 처리하는 기술이 활발히 개발되고 있다.In such a septic tank, sludge of a rot tank is periodically collected and treated separately in a sewage treatment plant or a manure wastewater treatment plant. However, when the sludge exceeds the capacity of the decay tank, the wastewater is discharged as it is to public sewers or natural waters, increasing water pollution, and causing infectious diseases due to exposure of waterborne pathogens. On the other hand, the use of tap water in tap water in the flush toilet not only causes waste of water, but the use of excess tap water is an economic and social burden. In particular, water pollution causes the depletion of industrial and agricultural water and drinking water, which is a serious social problem. Therefore, in recent years, technologies for treating the tap water, which has been used once, can be recycled into domestic water and industrial water to reduce the consumption of water and reduce the generation of sewage, and to maintain water quality and supply stable water.

그런데 분뇨폐수는 유기물의 농도, 질소(Nitrogen) 및 인(Phosphorus) 등의 영양염류, 고분자 물질, 냄새 및 색도 등 여러 가지 요소로 인하여 처리가 대단히 곤란한 폐수로 알려져 있다. 이러한 분뇨폐수의 처리를 위하여 미생물을 이용하는 종래의 회전원판법, 활성슬러지법, 접촉산화법 등은 처리시간의 장기화, 과다한 시설면적, 처리비용의 증가, 다량의 슬러지 발생, 색도제거의 불가능 및 악취발생 등의 문제를 수반하여 중수도로의 처리에 적용하는데 매우 부적합하였다.However, manure wastewater is known to be very difficult to treat due to various factors such as organic matter concentrations, nutrients such as nitrogen (Nitrogen) and phosphorus (Phosphorus), high molecular weight, odor and color. Conventional rotary disc method, activated sludge method, and catalytic oxidation method using microorganisms for the treatment of such wastewater are prolonged treatment time, excessive facility area, increased treatment cost, large amount of sludge, impossibility of color removal and odor generation. It was very inadequate for application to the treatment of heavy waters with such problems.

한편, 재래식 화장실과 간이화장실에 있어서는 분뇨폐수의 무방류를 위하여 미생물을 배양시킨 나무칩에 의하여 분뇨폐수를 발효·분해시키고 있으나, 미생물의 생장에 요구되는 온도, 수분, 시간 등의 운전인자의 제어와 유지관리가 매우 곤란한 문제가 있으며, 운전인자의 변화로 인한 미생물의 사멸과 생장저해 등 많은 문제를 내포하고 있다. 뿐만 아니라, 수인성 병원균 및 기생충란 등의 살균이 불가능한 비위생적인 문제가 있으며, 살균처리를 위하여 별도의 살균시설을 설비하여야 하는 문제가 있다.On the other hand, in conventional toilets and simple toilets, manure wastewater is fermented and decomposed by wood chips in which microorganisms are cultured for no discharge of manure wastewater, but the control factors such as temperature, moisture, and time required for the growth of microorganisms There is a problem that is very difficult to maintain, and there are many problems such as the death and growth of microorganisms due to the change of driver factors. In addition, there is an unsanitary problem that cannot be sterilized such as waterborne pathogens and parasites, and there is a problem that a separate sterilization facility should be installed for sterilization treatment.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 분뇨폐수를 효율적으로 처리할 수 있는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the various problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a circulating non-discharge manure wastewater treatment system and method using ionizing gas that can efficiently treat the wastewater. To provide.

본 발명의 다른 목적은 분뇨폐수를 재활용할 수 있는 중수도로 완벽하게 처리할 수 있는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a circulating non-discharge manure wastewater treatment system and method using ionizing gas that can be treated completely with heavy water to recycle manure wastewater.

본 발명의 또 다른 목적은 분뇨폐수의 방류를 배제시켜 수질오염을 원천적으로 방지시킬 수 있는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a circulating non-discharge manure wastewater treatment system and method using ionizing gas which can prevent the discharge of manure wastewater to prevent water pollution.

본 발명의 또 다른 목적은 설비가 간단하고, 운전과 유지관리가 매우 간편하며, 자동화가 용이하게 가능하여 분뇨폐수를 경제적으로 처리할 수 있는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.A further object of the present invention is a circulating, non-discharge manure wastewater treatment system and method using ionization gas that can be economically treated with a simple facility, very simple operation and maintenance, and easy automation. To provide.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 분뇨폐수를 분쇄하는 분쇄기와; 분쇄기를 거친 분뇨폐수를 저수하는 제1 분해조와; 제1 분해조의 분뇨폐수에 포함되어 있는 유기물을 제거할 수 있는 이온화가스를 발생하여 제1 분해조로 주입하는 이온화가스 발생수단과; 제1 분해조를 거친 반응수에 포함되어 있는 이온화가스를 탈기하는 탈기조와; 탈기조를 거친 유출수를 미생물에 의하여 1차 처리하는 접촉산화조와; 접촉산화조를 거친 유출수를 미생물에 의하여 2차 처리하는 발효분해조와; 발효분해조를 거친 유출수를 저수하고, 이온화가스 발생수단으로부터 주입되어 폭기되는 이온화가스에 의하여 유출수를 중수도로 처리하는 제2 분해조로 이루어지는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템에 있다.Features of the present invention for achieving the above object, the crusher for crushing the manure waste water; A first decomposition tank for storing the manure wastewater passed through the mill; Ionization gas generating means for generating an ionization gas capable of removing organic matter contained in the manure wastewater of the first decomposition tank and injecting the ionization gas into the first decomposition tank; A degassing tank for degassing the ionization gas contained in the reaction water having passed through the first decomposition tank; A catalytic oxidation tank for firstly treating the effluent from the degassing tank by microorganisms; A fermentation cracking tank for secondaryly treating the effluent from the catalytic oxidation tank by microorganisms; A circulating, non-discharge manure wastewater treatment system using an ionization gas comprising a second decomposition tank for storing effluent water passed through a fermentation cracking tank and treating the effluent water with heavy water by ionizing gas injected from the ionization gas generating means and aerated.

본 발명의 다른 특징은, 분뇨폐수를 분쇄하여 제1 분해조에 저수하는 단계와; 제1 분해조의 분뇨폐수에 포함되어 있는 유기물을 제거할 수 있는 이온화가스를 이온화가스 발생수단에 의하여 발생하여 제1 분해조로 주입하는 단계와; 제1 분해조를 거친 반응수를 탈기조에서 탈기하는 단계와; 탈기조를 거친 유출수를 접촉산화조에서 미생물에 의하여 1차 처리하는 단계와; 접촉산화조를 거친 유출수를 발효분해조에서 미생물에 의하여 2차 처리하는 단계와; 발효분해조를 거친 유출수를 제2 분해조에 저수하는 단계와; 이온화가스 발생수단으로부터 이온화가스를 제2 분해조로 주입하여 중수도로 처리하는 단계로 이루어지는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 방법에 있다.Another feature of the invention, the step of crushing the manure waste water and storing in the first decomposition tank; Generating an ionization gas capable of removing the organic matter contained in the manure waste water of the first decomposition tank by the ionization gas generating means and injecting the ionization gas into the first decomposition tank; Degassing the reaction water having passed through the first decomposition tank in the degassing tank; Firstly treating the effluent from the degassing tank by the microorganism in the contact oxidation tank; Secondary treatment of the effluent from the catalytic oxidation tank by the microorganism in the fermentation cracking tank; Storing the effluent from the fermentation cracking tank in a second cracking tank; There is provided a circulating non-discharge manure wastewater treatment method using ionization gas, which comprises the step of injecting ionization gas from the ionization gas generating means into a second decomposition tank and treating it with heavy water.

도 1은 본 발명에 따른 무방류 분뇨폐수 처리 시스템을 나타낸 계통도,1 is a system diagram showing a non-discharge manure wastewater treatment system according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 무방류 분뇨폐수 처리 시스템의 접촉산화조를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a contact oxidation tank of a zero discharge manure wastewater treatment system according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 무방류 분뇨폐수 처리 시스템의 다공성 세라믹 담체를 나타낸 정면도,Figure 3 is a front view showing a porous ceramic carrier of the zero discharge manure wastewater treatment system according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 무방류 분뇨폐수 처리 시스템의 발효분해조를 나타낸 단면도,Figure 4 is a cross-sectional view showing a fermentation cracking tank of the zero discharge manure wastewater treatment system according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 무방류 분뇨폐수 처리 방법을 설명하기 위하여 나타낸 흐름도이다.Figure 5 is a flow chart shown to explain a method for treatment of discharge of sewage-free manure according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 분뇨폐수 발생원20: 유량균등조10: source of manure wastewater 20: flow equalization tank

30: 분쇄기 40: 제1 분해조30: grinder 40: first digester

50: 이온화가스 발생장치60: 제1 공기주입장치50: ionization gas generator 60: first air injection device

70: 제1 폭기장치80: 탈기조70: first aeration device 80: degassing tank

90: 제2 공기주입장치100: 제2 폭기장치90: second air injection device 100: second aeration device

110: 접촉산화조 120, 150: 다공성 세라믹 담체110: contact oxidation tank 120, 150: porous ceramic carrier

130: 제3 폭기장치140: 발효분해조130: third aeration device 140: fermentation cracking tank

160: 제2 분해조170: 제4 폭기장치160: second decomposition tank 170: fourth aeration device

이하, 본 발명에 따른 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the circulating non-discharge manure wastewater treatment system using the ionizing gas and the method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 분뇨 폐수 처리 시스템은 수세식 화장실, 재래식 화장실, 간이화장실 등의 분뇨폐수 발생원(10)으로부터 분뇨폐수를 집수하여 공급하기 위한 유량균등조(20)를 구비한다. 유량균등조(20)는 후속하는 공정에서 요구되는 소요량의 분뇨폐수를 일정하게 공급하여 효율을 증대시킬 수 있도록 일시적으로 집수하여 저장하며, 유량균등조(20)에는 분뇨폐수를 교반하는 교반기 (22)가 설치되어 있다. 유량균등조(20)의 하류에 유량균등조(20)와 제1 펌프(24)에 의하여 연결되는 분쇄기(30)가 배치되어 있고, 분쇄기(30)는 모터(32)의 구동에 의하여 회전되는 분쇄날(34)을 갖추고 있다. 분쇄기(30)는 분뇨폐수의 입자, 고형물을 미세하게 분쇄하여 후속하는 공정에서 이온화가스 및 미생물의 접촉면적을 증대시켜 처리 효율을 향상시킨다. 분쇄기(30)의 하류에 제1 분해조(40)가 연결되어 있고, 제1 분해조(40)는 분쇄기(30)로부터 분쇄되어 공급되는 단위공정의 분뇨폐수를 저수한다.First, referring to FIG. 1, the manure wastewater treatment system of the present invention includes a flow equalization tank 20 for collecting and supplying manure wastewater from a manure wastewater source 10 such as a flush toilet, a conventional toilet, and a simple toilet. . The flow balancing tank 20 temporarily collects and stores the manure wastewater required in a subsequent process to increase efficiency by increasing the efficiency, and the flow balancing tank 20 has an agitator for stirring the manure wastewater (22). ) Is installed. Downstream of the flow equalization tank 20, a grinder 30 is arranged, which is connected by the flow equalization tank 20 and the first pump 24, and the grinder 30 is rotated by the driving of the motor 32. The grinding blade 34 is provided. The crusher 30 finely grinds the particles and solids of the manure wastewater to increase the contact area of the ionizing gas and the microorganisms in a subsequent process, thereby improving treatment efficiency. The first decomposition tank 40 is connected downstream of the crusher 30, and the first decomposition tank 40 stores the manure wastewater of the unit process pulverized and supplied from the pulverizer 30.

본 발명의 분뇨 폐수 처리 시스템은 제1 분해조(40)의 분뇨폐수에 이온화가스를 발생하여 주입하는 이온화가스 발생장치(50)를 구비한다. 이온화가스 발생장치(50)는 액체, 기체 등의 절연체 속에 넣은 두 전극에 고전압을 인가시켜 절연파괴(Break Down)에 의한 방전, 예를 들어 아크방전(Arc Discharge)을 발생시킨다. 이 아크방전에 의하여 방전공간(Discharge Volume)에서 기체 중의 전자가 에너지의 증가로 가속되면서 분자와 충돌을 일으켜 전자, 이온, 중성입자로 구성되는 이온화 (Ionization)에 의하여 이온화가스를 발생시킨다. 이온화가스는 에너지의 증가에 의한 전자의 가속으로 또 다시 이온화를 일으켜 주변 기체의 분자와 충돌함으로써 다량의 기체를 이온화시키고, 이에 따라 이온화가스의 양은 급격하게 증대되며, 이를 전자사태(Electron Avalanche)라 한다. 이와 같은 이온화가스는 공기와 반응하여 다량의 라디칼(Radical)을 생성시키고 분뇨폐수에 투입되어 유기물 및 색도 등을 분해·분리하여 제거한다.The manure wastewater treatment system of the present invention includes an ionization gas generator 50 for generating and injecting ionization gas into the manure wastewater of the first decomposition tank 40. The ionization gas generator 50 applies a high voltage to two electrodes placed in an insulator such as a liquid or a gas to generate a discharge by breakdown, for example, an arc discharge. The arc discharge accelerates the electrons in the gas in the discharge volume due to the increase in energy and collides with molecules to generate ionized gas by ionization composed of electrons, ions and neutral particles. The ionization gas causes ionization again by the acceleration of electrons due to the increase of energy and collides with molecules of the surrounding gas to ionize a large amount of gas, and accordingly, the amount of the ionizing gas is rapidly increased, which is called an avalanche (Electron Avalanche). do. Such ionization gas reacts with air to generate a large amount of radicals and is injected into the manure wastewater to decompose and separate organic matter and chromaticity.

한편, 이온화가스 발생장치(50)와 연결되어 있는 제1 공기주입장치(60)는 이온화가스 발생장치(50)로부터 이온화가스를 공기와 함께 제1 분해조(50)로 주입한다. 제1 공기주입장치(60)는 에어블로워(Air Blower: 62)나 컴프레서(Compressor)로 구성할 수 있다. 제1 분해조(50)의 바닥에는 제1 공기주입장치(60)로부터 주입되는 이온화가스를 제1 분해조(50)에 폭기(曝氣, Aeration)시키는 제1 폭기장치 (70)가 설치되어 있고, 제1 폭기장치(70)는 제1 분해조(40) 전체에 이온화가스를 기포형태로 균일하게 폭기시킬 수 있도록 다수의 노즐(72)을 갖추고 있다.Meanwhile, the first air injection device 60 connected to the ionization gas generator 50 injects the ionization gas from the ionization gas generator 50 into the first decomposition tank 50 together with the air. The first air injection device 60 may be configured as an air blower 62 or a compressor. At the bottom of the first decomposition tank 50, a first aeration device 70 is provided to aeration the ionization gas injected from the first air injection device 60 into the first decomposition tank 50. In addition, the first aeration device 70 includes a plurality of nozzles 72 so that the entirety of the first decomposition tank 40 can be uniformly aerated in the form of bubbles.

제1 분해조(40)의 하류에 제1 분해조(40)를 거친 반응수 속의 이온화가스와 냄새성분을 탈기하는 탈기조(80)가 배치되어 있으며, 제1 분해조(40)와 탈기조(80)는 제2 펌프(42)에 의하여 연결되어 있다. 탈기조(80)와 연결되어 있는 제2 공기주입장치(90)는 공기를 탈기조(80)로 주입하고, 제2 공기주입장치(90)는 제1 공기주입장치(60)와 마찬가지로 에어블로워(92)나 컴프레서로 구성할 수 있다. 탈기조 (80)의 바닥에 제2 공기주입장치(90)로부터 주입되는 공기를 탈기조(80)에 폭기시키는 제2 폭기장치(100)가 설치되어 있고, 제2 폭기장치(100)는 탈기조(80) 전체에 공기를 균일하게 폭기시킬 수 있도록 다수의 노즐(102)을 갖추고 있다.The degassing tank 80 which degass the ionization gas and odor component in reaction water which passed through the 1st decomposition tank 40 through the 1st decomposition tank 40 is arrange | positioned, The 1st decomposition tank 40 and the degassing tank are arrange | positioned. 80 is connected by the second pump 42. The second air injection device 90 connected to the degassing tank 80 injects air into the degassing tank 80, and the second air injection device 90 has an air blower similarly to the first air injection device 60. 92 and a compressor. At the bottom of the degassing tank 80, a second aeration apparatus 100 for aeration of the air injected from the second air injection apparatus 90 into the degassing tank 80 is installed, and the second aeration apparatus 100 is deaerated. A plurality of nozzles 102 are provided to uniformly aerated air throughout the base 80.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 탈기조(80)의 하류에는 탈기조(80)를 거친 분뇨폐수의 1차 생물학적 처리를 위한 접촉산화조(110)가 배치되어 있으며, 탈기조(80)와 접촉산화조(110)는 제3 펌프(82)에 의하여 연결되어 있다. 접촉산화조(110)에는생물학적 처리를 위한 미생물의 생장공간을 형성하는 다량의 다공성 세라믹 담체 (120)가 제공되어 있다. 본 실시예에 있어서 다공성 세라믹 담체(120)는 6∼7㎜ 정도의 직경을 갖도록 구성되어 있으며 무수히 많은 0.1㎛ 정도의 미세기공들과 3∼10㎛ 정도의 통발형 기공들이 서로 연통되어 1,000㎡/g 정도의 비표면적을 갖도록 구성되어 있다. 그리고 세라믹 담체(120)는 전체 세라믹 담체(120)의 중량을 기준으로 SiO2가 47.6중량%, Al2O3가 11.8중량%, Fe2O3가 10.7중량%, CaO가 7.94중량%, MgO가 6.99중량%, K2O가 1.99중량%, Na2O가 5.20중량%, 기타 결합제가 7.78중량%로 조성되어 있다. 이러한 세라믹 담체(120)는 미생물의 부착과 영양염류의 흡착으로 유기물의 생물학적 처리가 가능하게 하며, 세라믹 담체(120)에 함유되어 있는 인(P), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 황(S), 칼륨(K), 나트륨(Na) 등의 미량 원소는 미생물의 활성을 보조한다.1 to 3, downstream of the degassing tank 80, a contact oxidation tank 110 for the first biological treatment of the manure wastewater passed through the degassing tank 80 is disposed, and the degassing tank 80 is disposed. The contact oxidation tank 110 is connected by the third pump 82. The contact oxidation tank 110 is provided with a large amount of porous ceramic carrier 120 to form a growth space of microorganisms for biological treatment. In the present embodiment, the porous ceramic carrier 120 is configured to have a diameter of about 6 to 7 mm, and countless micropores of about 0.1 μm and trapping pores of about 3 to 10 μm are in communication with each other and 1,000 m 2 /. It is configured to have a specific surface area of about g. The ceramic carrier 120 has 47.6 wt% SiO 2 , 11.8 wt% Al 2 O 3 , 10.7 wt% Fe 2 O 3 , 7.94 wt% CaO, and MgO based on the total weight of the ceramic carrier 120. 6.99% by weight, 1.99% by weight K 2 O, 5.20% by weight Na 2 O, and 7.78% by weight other binder. The ceramic carrier 120 enables biological treatment of organic matter by the attachment of microorganisms and adsorption of nutrients, and phosphorus (P), calcium (Ca), magnesium (Mg), and sulfur contained in the ceramic carrier 120. Trace elements such as (S), potassium (K), sodium (Na) and the like assist the activity of microorganisms.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 세라믹 담체(120)는 복수의 스크린 (Screen: 112)에 담겨져 접촉산화조(110)에 소정의 간격을 두고 적층되어 있으며, 스크린(112)은 플라스틱을 소재로 성형에 의하여 제작할 수 있다. 인접하는 두 스크린(112) 사이는 공기의 흐름이 원활하게 유지되도록 접촉산화조(110)의 내면에 고정되어 있는 지지대(114)에 의하여 소정의 간격을 두고 이격되어 있다. 접촉산화조(110)의 바닥에는 제2 공기주입장치(90)로부터 주입되는 공기를 접촉산화조(110)에 폭기시키는 제3 폭기장치(130)가 설치되어 있고, 제3 폭기장치(130)는 제2 폭기장치(100)와 마찬가지로 접촉산화조(110) 전체에 공기를 균일하게 폭기시킬 수 있도록 다수의 노즐(132)을 갖추고 있다.As shown in FIG. 2, the ceramic carrier 120 is contained in a plurality of screens 112 and laminated at a predetermined interval in the contact oxidation tank 110, and the screen 112 is made of plastic. It can manufacture by molding. The two adjacent screens 112 are spaced apart at predetermined intervals by a support 114 fixed to an inner surface of the contact oxidation tank 110 so that air flow is smoothly maintained. At the bottom of the contact oxidation tank 110, a third aeration device 130 for aeration of the air injected from the second air injection device 90 into the contact oxidation tank 110 is installed, the third aeration device 130 Like the second aeration device 100 is provided with a plurality of nozzles 132 to uniformly aeration the air throughout the contact oxidation tank 110.

도 1과 도 4를 참조하면, 접촉산화조(110)의 하류에 접촉산화조(110)를 거친 유출수의 2차 생물학적 처리를 위한 발효분해조(140)가 배치되어 있다. 발효분해조 (140)는 다수의 통기구멍(142a)이 형성되어 있는 원통형 분해조(142)와, 이 분해조(142)의 하부에 분해조(142)로부터 배출되는 유출수를 집수할 수 있도록 설치되어 있는 집수조(144)로 구성되어 있다. 분해조(142)의 통기구멍(142a)은 5㎜ 정도의 직경으로 형성되어 있으며, 분해조(142)는 스테인레스스틸을 소재로 제작되어 있다. 분해조(142)의 상방에 접촉산화조(110)로부터 유출수를 공급하는 제4 펌프(116)와 연결되어 있는 살수장치(146)가 설치되어 있고, 살수장치(146)는 제4 펌프(116)의 작동에 의하여 공급되는 유출수를 분해조(142)의 상부에 살수한다. 그리고 발효분해조(140)의 분해조(142)에는 접촉산화조(110)에 제공되어 있는 다공성 세라믹 담체(120)와 동일한 다량의 다공성 세라믹 담체(150)가 충전되어 있으며, 발효분해조(140)의 분해조(142)에서는 세라믹 담체(150)에 흡착되어 생장하는 미생물에 의하여 유기물의 2차 생물학적 처리가 이루어진다.1 and 4, a fermentation cracking tank 140 is disposed downstream of the catalytic oxidation tank 110 for the secondary biological treatment of the effluent passed through the catalytic oxidation tank 110. The fermentation cracking tank 140 is installed to collect a cylindrical cracking tank 142 in which a plurality of vent holes 142a are formed, and effluent water discharged from the cracking tank 142 at the lower part of the cracking tank 142. It consists of the sump tank 144 which is made. The vent hole 142a of the decomposition tank 142 is formed with a diameter of about 5 mm, and the decomposition tank 142 is made of stainless steel. Above the cracking tank 142, a watering device 146 connected to the fourth pump 116 for supplying the effluent from the contact oxidation tank 110 is installed, and the watering device 146 is the fourth pump 116. The outflow water supplied by the operation of the water) is sprayed on the upper portion of the decomposition tank 142. And the decomposition tank 142 of the fermentation cracking tank 140 is filled with the same amount of porous ceramic carrier 150 as the porous ceramic carrier 120 provided in the contact oxidation tank 110, fermentation cracking tank 140 In the decomposition tank 142), the secondary biological treatment of the organic material is performed by the microorganisms adsorbed and grown on the ceramic carrier 150.

도 1을 다시 참조하면, 발효분해조(140)의 하류에 발효분해조(140)를 거친 단위공정의 유출수를 저수하는 제2 분해조(160)가 배치되어 있고, 발효분해조(140)의 집수조(144)와 제2 분해조(160)는 제5 펌프(148)에 의하여 연결되어 있다. 제2 분해조(160)의 바닥에는 제1 공기주입장치(60)로부터 주입되는 이온화가스를 제2 분해조(160)에 폭기시키는 제4 폭기장치(170)가 설치되어 있고, 제4 폭기장치(170)는 제1 폭기장치(70)와 마찬가지로 제2 분해조(160) 전체에 이온화가스를 균일하게폭기시킬 수 있도록 다수의 노즐(172)을 갖추고 있다. 제2 분해조(160)와 분뇨폐수 발생원(10)은 제6 펌프(162)에 의하여 연결되어 있으며, 이에 따라 본 발명의 시스템은 순환식으로 구성할 수 있다.Referring back to FIG. 1, a second decomposition tank 160 is disposed downstream of the fermentation decomposition tank 140 to store the effluent of the unit process that has passed through the fermentation decomposition tank 140. The water collecting tank 144 and the second decomposition tank 160 are connected by the fifth pump 148. A fourth aeration device 170 is installed at the bottom of the second decomposition tank 160 to aeration the ionization gas injected from the first air injection device 60 into the second decomposition tank 160. Like the first aeration device 70, the plurality of nozzles 170 are provided with a plurality of nozzles 172 so that the entirety of the second decomposition tank 160 can be aerated evenly. The second decomposition tank 160 and the manure wastewater generating source 10 are connected by a sixth pump 162, whereby the system of the present invention can be configured in a circulating manner.

도 5에는 본 발명에 따른 분뇨폐수 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 도 1과 도 5를 함께 참조하여 본 발명에 따른 고농도 유기성 폐수의 처리 방법을 살펴보면, 먼저 수세식 화장실, 재래식 화장실, 간이화장실 등의 분뇨폐수 발생원(10)으로부터 발생하는 분뇨폐수는 유량균등조(20)에 집수한다(S200). 이때, 유량균등조(20)에는 후속하는 공정에서 요구되는 소요량의 분뇨폐수를 일정하게 공급할 수 있는 충분한 양의 분뇨폐수를 저장하여 시스템의 운전을 효율적으로 실시할 수 있도록 한다. 유량균등조(20)에 집수되는 분뇨폐수가 일정한 수위에 도달하면, 유량균등조(20)의 폐수는 제1 펌프(24)의 작동에 의하여 분쇄기(30)로 공급하여 분뇨폐수의 입자와 고형물을 미세하게 분쇄한다(S202). 분쇄기(30)의 작동에 의하여 분뇨폐수의 입자와 고형물을 미세하게 분쇄시킴으로써 후속하는 공정에서 이온화가스와 미생물의 접촉면적이 증대되어 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 분쇄기(30)의 작동에 의하여 분쇄된 분뇨폐수는 제1 분해조(40)로 공급하여 저수한다(S204). 이때, 제1 분해조(40)에는 단위공정의 분쇄된 분뇨폐수를 저수한다.Figure 5 is a flow chart for explaining the wastewater treatment method according to the present invention. Looking at the treatment method of the high concentration organic wastewater according to the present invention with reference to Figure 1 and 5, first, the manure wastewater generated from the manure wastewater source 10, such as flush toilet, conventional toilet, simple toilet flow rate equalization tank (20) (S200). At this time, the flow equalization tank 20 stores a sufficient amount of manure waste water to be able to constantly supply the required amount of manure waste water required in the subsequent process so that the operation of the system can be efficiently performed. When the manure waste water collected in the flow balancing tank 20 reaches a constant level, the waste water of the flow balancing tank 20 is supplied to the grinder 30 by the operation of the first pump 24, so that the particles and the solids of the manure waste water. To finely grind (S202). By finely pulverizing the particles and solids of the manure waste by the operation of the crusher 30 in the subsequent process the contact area of the ionizing gas and the microorganism can be increased to greatly improve the treatment efficiency. The manure waste water pulverized by the operation of the crusher 30 is supplied to the first decomposition tank 40 and stored (S204). At this time, the first decomposition tank 40 stores the ground manure waste water of the unit process.

다음으로, 제1 분해조(40)에 단위공정의 분뇨폐수가 저수되면, 이온화가스 발생장치(50)의 작동에 의하여 이온화가스를 발생한다(S206). 이온화가스는 제1 공기주입장치(60)의 작동에 의하여 공기와 함께 제2 분해조(110)에 주입되며, 제1 공기주입장치(60)의 제1 폭기장치(70)는 공기와 이온화가스를 제2 분해조(110)의 폐수에 폭기한다(S208). 이때, 이온화가스는 제1 폭기장치(70)의 노즐(72)을 통하여 제1 분해조(40) 전체에 균일하게 폭기된다.Next, when the manure wastewater of the unit process is stored in the first decomposition tank 40, the ionization gas is generated by the operation of the ionization gas generator 50 (S206). Ionization gas is injected into the second decomposition tank 110 together with air by the operation of the first air injection device 60, the first aeration device 70 of the first air injection device 60 is air and ionization gas To aeration in the wastewater of the second decomposition tank 110 (S208). At this time, the ionizing gas is uniformly aerated in the first decomposition tank 40 through the nozzle 72 of the first aeration device 70.

이온화가스는 제1 공기주입장치(60)에 의하여 주입되는 공기와 반응하여 다량의 라디칼을 생성시킴과 동시에 분뇨폐수와 반응하면서 유기물을 분해·분리하여 제거한다. 즉, 이온화가스는 분뇨폐수 속의 간단한 결합구조를 갖는 유기물과 집접 반응하여 분해·분리시킨다. 라디칼은 물분자와 반응하여 강력한 산화력을 갖는 OH라디칼, 오존, 과산화수소 등 다량의 산화물질을 생성하며, 이 산화물질은 유기물을 분해·분리하여 제거함과 동시에 산화물질은 수인성 병원균, 기생충란 등을 살균한다. 이때, 분뇨폐수에 포함되어 있는 고분자화합물 등 고분자의 고리결합 물질은 그 결합고리를 분해·분리하여 간단한 분자구조의 물질로 변화시킨다. 특히, OH라디칼은 모든 유기물과 대단히 빠른 속도로 반응하여 유기물을 효과적으로 분해·분리시킨다. 이와 같이 분뇨폐수에 포함되어 있는 유기물, 색도 등 난분해성 물질을 이온화가스, 라디칼, 오존 등의 강력한 산화력과 에너지에 의하여 분해·분리할 수 있으므로, 분뇨폐수의 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 이에 따라 후속하는 생물학적 처리에서 미생물의 소화에 의한 유기물의 분해효율을 증대시킬 수 있다. 유기물은 분뇨폐수의 성상에 따라 차이가 있으나 최종적으로는 CO2와 H2O로 변환되며, 과잉 라디칼은 자연적으로 분해되어 소멸된다.The ionized gas reacts with the air injected by the first air injection device 60 to generate a large amount of radicals, and simultaneously decomposes and separates organic substances while reacting with the manure wastewater. That is, the ionized gas is decomposed and separated by reacting with organic matter having a simple bonding structure in the wastewater. Radicals react with water molecules to produce a large amount of oxides such as OH radicals, ozone, and hydrogen peroxide, which have strong oxidative power. do. At this time, the ring-linked material of the polymer, such as the polymer compound contained in the manure waste water is decomposed and separated to change the material of the simple molecular structure. In particular, OH radicals react with all organics at a very high rate to effectively decompose and separate the organics. As described above, since the hardly decomposable substances, such as organic matter and chromaticity, contained in the wastewater can be decomposed and separated by strong oxidizing power and energy such as ionization gas, radicals, and ozone, the treatment efficiency of the wastewater can be greatly improved. This can increase the decomposition efficiency of organic matter by digestion of microorganisms in subsequent biological treatments. Organic matters vary depending on the characteristics of manure wastewater, but are finally converted to CO 2 and H 2 O, and excess radicals are naturally decomposed and extinguished.

계속해서, 제1 분해조(40)를 거친 반응수는 제2 펌프(42)의 작동에 의하여탈기조(80)로 공급하고, 탈기조(80)의 반응수에는 제2 공기주입장치(90)로부터 주입되는 공기를 제2 폭기장치(100)에 의하여 폭기하여 반응수에 용존되어 있는 이온화가스, 냄새성분 등을 대기 중으로 탈기한다(S210). 이와 같이 탈기조(80)에서 반응수 속의 이온화가스, 냄새성분 등을 완전히 탈기시킴으로써 후속하는 생물학적 처리에서 미생물의 사멸과 생장저하를 효과적으로 배제시킬 수 있다.Subsequently, the reaction water having passed through the first decomposition tank 40 is supplied to the degassing tank 80 by the operation of the second pump 42, and the second air injection device 90 is supplied to the reaction water of the degassing tank 80. The air injected from the a) is aerated by the second aeration device 100 to degas ionized gas, odor components, etc. dissolved in the reaction water into the atmosphere (S210). In this way, by completely degassing the ionizing gas, odor component, etc. in the reaction water in the degassing tank 80, it is possible to effectively eliminate the killing and growth of microorganisms in the subsequent biological treatment.

도 2와 도 5를 참조하면, 탈기조(80)에서 탈기가 완료되어 유출되는 유출수는 제3 펌프(82)의 작동에 의하여 접촉산화조(110)로 공급하고, 접촉산화조(110)에 공급된 유출수 속의 유기물은 1차 생물학적 처리에 의하여 분해한다(S212). 이때, 접촉산화조(110)의 다공성 세라믹 담체(120)에 부착되어 생장하는 미생물은 유기물을 CO2, H2O와 무기물로 분해한다. 그리고 제2 공기주입장치(90)와 연결되어 있는 제3 폭기장치(130)는 제2 공기주입장치(90)로부터 공기를 접촉산화조(110)에 폭기하여 미생물의 소화와 생장을 활성화시킨다. 이와 같은 접촉산화조(110)의 1차 생물학적 처리에 의하여 60% 이상의 유기물을 1차 제거할 수 있으므로, 하류의 발표분해조(110)에서 부하를 감소시켜 유기물의 처리효율을 증대시킬 수 있다.2 and 5, the outflow water discharged after the degassing in the degassing tank 80 is completed is supplied to the contact oxidation tank 110 by the operation of the third pump 82, and to the contact oxidation tank 110. The organic matter in the supplied effluent is decomposed by primary biological treatment (S212). At this time, the microorganisms attached to and grown on the porous ceramic carrier 120 of the contact oxidation tank 110 decomposes organic matter into CO 2 , H 2 O and inorganic matter. In addition, the third aeration device 130 connected to the second air injection device 90 aerators the air from the second air injection device 90 to the contact oxidation tank 110 to activate digestion and growth of microorganisms. Since 60% or more of organic matters may be firstly removed by the first biological treatment of the catalytic oxidation tank 110, the load may be reduced in the downstream pyrolysis tank 110 to increase the treatment efficiency of the organic matter.

도 1, 도 4와 도 5를 참조하면, 접촉산화조(110)의 1차 생물학적 처리를 거친 유출수는 제4 펌프(116)의 작동에 의하여 살수장치(146)에 공급하며, 살수장치 (146)는 발효분해조(110)의 분해조(112)에 유출수를 살수하여 공급하고, 발효분해조(110)의 분해조(112)에 공급된 유출수 속에 잔류하는 유기물은 2차 생물학적 처리에 의하여 분해한다(S214). 살수장치(146)를 통하여 분해조(112)의 상부에 살수되어 하부로 흐르는 유출수 속의 유기물은 세라믹 담체(150)에 흡착되며, 유기물은 세라믹 담체(150)에 부착되어 생장하는 미생물에 의하여 CO2,H2O와 극소량의 무기물로 분해된다. 이때, 분해조(112)의 통기구멍(112a)을 통하여 외부의 공기가 분해조 (112)로 유입되므로, 분해조(112)의 내면에 근접하는 세라믹 담체(150)에서는 호기성 미생물에 의한 호기성 소화가 이루어진다. 그리고 분해조(112)의 중앙에서는 통기구멍(112a)을 통하여 유입되는 공기 속의 산소가 호기성 미생물의 소화에 의하여 소모되어 유입되므로, 혐기성 또는 임의성 미생물에 의한 혐기성 소화가 이루어진다.1, 4 and 5, the effluent water after the first biological treatment of the contact oxidation tank 110 is supplied to the watering device 146 by the operation of the fourth pump 116, the watering device 146 ) Sprinkles and supplies the effluent to the digestion tank 112 of the fermentation digestion tank 110, and the organic matter remaining in the effluent supplied to the digestion tank 112 of the fermentation digestion tank 110 is decomposed by secondary biological treatment. (S214). Organic matter in the effluent water, which is sprayed on the upper part of the decomposition tank 112 and flows to the bottom through the watering device 146, is adsorbed to the ceramic carrier 150, and the organic matter is attached to the ceramic carrier 150 to grow by CO 2. , it is decomposed into H 2 O and a small amount of inorganic substance. At this time, since the outside air flows into the decomposition tank 112 through the vent hole 112a of the decomposition tank 112, in the ceramic carrier 150 close to the inner surface of the decomposition tank 112, aerobic digestion by aerobic microorganisms Is done. In the center of the digestion tank 112, oxygen in the air introduced through the vent hole 112a is consumed by the digestion of the aerobic microorganisms, so that anaerobic digestion by the anaerobic or arbitrary microorganisms is performed.

이와 같이 발효분해조(110)의 분해조(112)에서 호기성 소화와 혐기성 소화가 병행되어 다양한 성상의 유기물과 색도를 효율적으로 제거시킬 수 있으며, 미생물의 활성화를 증대시켜 처리효율을 향상시킬 수 있다. 한편, 접촉산화조(110)와 발효분해조(140) 각각에 제공되어 있는 세라믹 담체(120, 150)의 중심에 근접하는 위치에서는 원생동물(Protozoa) 및 후생동물(Metazoa)에 의해 노년기의 슬러지로부터 자기소화가 이루어져 일정 뚜께의 슬러지가 지속적으로 부착되어 있게 되므로, 미생물의 사멸, 생장억제 및 세라믹 담체(120, 150)로부터 생물막의 탈락이 효과적으로 방지된다. 이에 따라 미생물의 활성화와 안정적인 생물학적 처리가 가능하고, 특히 고농도의 분뇨폐수를 신속하고 정확하게 처리할 수 있다.As described above, aerobic digestion and anaerobic digestion are performed in the digestion tank 112 of the fermentation digestion tank 110 to efficiently remove organic matter and color of various properties, and increase the activation of microorganisms to improve treatment efficiency. . On the other hand, in the position close to the center of the ceramic carriers 120 and 150 provided in each of the contact oxidation tank 110 and the fermentation digestion tank 140, sludge of the old age by protozoa and metazoa Since the self-extinguishment from the sludge is continuously attached to a certain thickness, it is effectively prevented from killing microorganisms, inhibiting growth and dropping of the biofilm from the ceramic carriers 120 and 150. This enables the activation of microorganisms and stable biological treatment, and in particular, the high concentration of manure wastewater can be treated quickly and accurately.

다음으로, 발효분해조(110)의 집수조(114)에 집수되는 유출수는 제4 펌프 (116)의 작동에 의하여 제2 분해조(160)에 공급한다(S216). 제2 분해조(160)에 단위공정의 분뇨폐수가 저수되면, 제1 분해조(40)에서와 마찬가지로 이온화가스 발생장치(50)의 작동에 의하여 발생되는 이온화가스를 제1 공기주입장치(50)에 의하여 제4 폭기장치(170)로 주입하여 폭기한다(S218). 제4 폭기장치(170)는 제2 분해조 (160)에 이온화가스를 폭기시켜 유출수 속의 잔류하고 있는 유기물, 색도와 냄새성분을 분해·분리시킴은 물론, 다량의 산화물질을 생성하여 유출수 속의 수인성 병원균, 기생충란 등을 살균시킨다. 마지막으로, 제2 분해조(160)를 거친 중수도는 제6 펌프(162)의 작동에 의하여 예를 들어 분뇨폐수 발생원(10)으로 공급하여 재활용한다(S220). 따라서, 분뇨폐수의 무방류로 수질오염을 원척적으로 방지함은 물론, 물의 사용량을 효과적으로 감소시켜 수자원의 경제적이고 효율적인 사용을 가능하게 한다.Next, the effluent collected in the collection tank 114 of the fermentation cracking tank 110 is supplied to the second cracking tank 160 by the operation of the fourth pump 116 (S216). When the manure wastewater of the unit process is stored in the second decomposition tank 160, the first air injection device 50 supplies the ionized gas generated by the operation of the ionization gas generator 50 as in the first decomposition tank 40. Injected into the fourth aerator 170 by aeration and aerated (S218). The fourth aeration device 170 aeration of the ionization gas in the second decomposition tank 160 to decompose and separate organic matter, color and odor components remaining in the effluent, as well as to generate a large amount of oxide material to generate water in the effluent. Sterilize tough pathogens, parasites, etc. Lastly, the deuterium having passed through the second decomposition tank 160 is supplied to the manure wastewater source 10 by the operation of the sixth pump 162 and recycled (S220). Therefore, it is possible to prevent water pollution with no discharge of manure waste water, as well as to effectively reduce the amount of water used to enable economical and efficient use of water resources.

지금부터는 본 발명의 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 처리 시스템 및 그 방법에 의한 분뇨폐수의 처리효율을 살펴본다.The present invention looks at the efficiency of the circulating non-discharge manure wastewater treatment system using the ionization gas of the present invention and the treatment efficiency of the manure wastewater by the method.

(실시예 1)(Example 1)

실시예 1은 본 발명의 분뇨 폐수 처리 시스템에 의하여 하루 20ℓ의 용량으로 분뇨폐수를 처리할 수 있도록 구성하고, 시스템 전체에서 체류하는 분뇨폐수의 체류시간을 75시간으로 설계하였다. 실시예 1의 분뇨폐수는 생분뇨와 세척수의 부피비를 1:10으로 일반 수세식 화장실에서 배출되는 분뇨폐수와 같이 조성하였으며, 접촉산화조와 발효분해조의 미생물은 충분히 생장시켜 운전하였다.Example 1 was configured to treat the manure wastewater with a capacity of 20 liters per day by the manure wastewater treatment system of the present invention, and designed the residence time of the manure wastewater remaining in the entire system to 75 hours. The manure wastewater of Example 1 was composed of the manure wastewater discharged from the general flush toilet with the volume ratio of the raw manure and the wash water at 1:10, and the microorganisms of the contact oxidation tank and the fermentation digestion tank were sufficiently grown and operated.

표 1에는 실시예 1의 분뇨 폐수 처리 시스템을 60일 동안 운전하면서 제1 분해조, 접촉산화조, 제2 분해조와 최종 중수도의 생물화학적 산소요구량(BOD5, Biochemical Oxygen Demand)(㎎/ℓ), 부유물질(SS, Suspended Solids)(㎎/ℓ), 탁도(Turbidity)와 대장균의 검출수(개/㎖)를 매일 측정한 결과의 평균값을 나타냈다.Table 1 shows the biochemical oxygen demand (BOD 5 , Biochemical Oxygen Demand) (mg / L) of the first digestion tank, the catalytic oxidation tank, the second digestion tank and the final deuterium water while operating the manure wastewater treatment system of Example 1 for 60 days. The average value of the results of daily measurement of suspended solids (mg / l), turbidity and the number of detection of E. coli (dog / ml) were shown.

구분division 용량 (ℓ/일)Capacity (ℓ / day) BOD5(㎎/ℓ)BOD 5 (mg / L) SS (㎎/ℓ)SS (mg / l) 탁도Turbidity 대장균 (개/㎖)Escherichia coli (dog / ml) 분뇨폐수Wastewater 2020 536536 633633 -- -- 제1 분해조First disassembly tank 8.58.5 502502 552552 -- -- 접촉산화조Contact Oxidation Tank 2020 361361 346346 -- -- 발효분해조Fermentation cracker 5050 9.49.4 11.311.3 -- -- 제2 분해조2nd disassembly tank 6.76.7 8.58.5 8.68.6 -- 10개이하Less than 10 중수도Sewerage 2020 8.58.5 8.68.6 3도3 degree 10개이하Less than 10

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 시스템에 의하여 처리된 중수도는 BOD58.5㎎/ℓ, SS 8.6㎎/ℓ, 탁도 3도, 대장균의 검출수가 10개이하/㎖로 수 있으며 수도법에서 규정하고 있는 중수도의 기준을 만족하므로 수세식 화장실의 세척수 등으로 재활용할 수 있다. 또한, 시스템 전체에서 분뇨폐수의 체류시간이 총 75시간 정도로 신속하게 처리할 수 있으므로 간단한 구성으로 운전과 유지관리를 매우 간편하게 실시할 수 있으며, 자동화가 용이하게 가능하여 분뇨폐수를 경제적으로 처리할 수 있다.As can be seen from Table 1, the water content treated by the system of the present invention can be BOD 5 8.5 mg / L, SS 8.6 mg / L, turbidity 3 degrees, the number of detection of E. coli is less than 10 / ml, As it meets the standard of water quality regulated, it can be recycled as wash water of flush toilet. In addition, the residence time of the manure wastewater can be quickly processed to a total of 75 hours in the whole system, so the operation and maintenance can be performed very simply with a simple configuration, and the automation can be easily performed to economically treat the manure wastewater. have.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 2에 있어서는 본 발명의 시스템에 의한 유기물의 처리효율을 알아보기 위하여 실시예 1과 동일한 조건으로 제1 분해조와 제2 분해조에서 이온화가스에 의하여 분뇨폐수를 처리하고, 제1 분해조와 제2 분해조에서 이온화가스에 의하여분뇨폐수를 처리하지 않은 BOD5(㎎/ℓ)와 SS(㎎/ℓ)를 측정한 결과를 표 2에 나타냈다. 표 2에서 이온화가스에 의하여 분뇨폐수를 처리하지 않은 결과는 46일 동안 시스템을 운전한 후 매일 측정한 결과의 평균값이며, 분쇄기에서는 분뇨폐수를 분쇄한 후 측정한 결과를 나타냈다.In Example 2, in order to determine the treatment efficiency of the organic matter by the system of the present invention, the wastewater is treated by the ionizing gas in the first decomposition tank and the second decomposition tank under the same conditions as in Example 1, and the first decomposition tank and Table 2 shows the results of measuring BOD 5 (mg / l) and SS (mg / l) that were not treated with wastewater by ionization gas in a decomposition tank. In Table 2, the result of not treating manure wastewater by ionization gas is an average value of the results measured every day after operating the system for 46 days.

구분division BOD5(㎎/ℓ)BOD 5 (mg / L) SS(㎎/ℓ)SS (mg / l) 이온화가스 처리 (제거율 %)Ionizing Gas Treatment (% Removal) 이온화가스 미처리 (제거율 %)No ionization gas treatment (% removal) 이온화가스 처리 (제거율 %)Ionizing Gas Treatment (% Removal) 이온화가스 미처리 (제거율 %)No ionization gas treatment (% removal) 분쇄기grinder 633.0633.0 536.0536.0 제1 분해조First disassembly tank 552.5(12.7)552.5 (12.7) 미설치Not installed 502.0(6.3)502.0 (6.3) 미설치Not installed 접촉산화조Contact Oxidation Tank 346.7(45.2)346.7 (45.2) 440.9(30.3)440.9 (30.3) 361.0(32.6)361.0 (32.6) 438.3(18.2)438.3 (18.2) 발효분해조Fermentation cracker 11.3(98.2)11.3 (98.2) 118.1(81.3)118.1 (81.3) 9.4(98.2)9.4 (98.2) 86.6(83.8)86.6 (83.8) 제2 분해조2nd disassembly tank 8.6(98.6)8.6 (98.6) 미설치Not installed 8.5(98.4)8.5 (98.4) 미설치Not installed 중수도Sewerage 8.6(98.6)8.6 (98.6) 118.1(81.3)118.1 (81.3) 8.5(98.4)8.5 (98.4) 86.6(83.8)86.6 (83.8)

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 시스템에서 이온화가스에 의하여 처리한 중수도와 이온화가스를 미처리한 중수도의 유기물 제거율에는 BOD517.3%와 SS 14.6%의 차이가 있다. 이 결과로, 이온화가스의 처리에 의하여 난분해성 분뇨폐수를 미생물의 소화에 적합한 물질로 분해함으로써, 분뇨폐수의 처리효율을 크게 증대시키고, 특히 유기물의 농도를 크게 감소시킬 수 있는 것을 알 수 있다.As can be seen from Table 2, there is a difference between BOD 5 17.3% and SS 14.6% in the organic matter removal rate of the heavy water treated with the ionizing gas and the heavy water treated with the ionizing gas in the system of the present invention. As a result, it can be seen that by treating the ionized gas with the decomposition of the hardly decomposable manure wastewater to a substance suitable for the digestion of microorganisms, the treatment efficiency of the manure wastewater can be greatly increased, and in particular, the concentration of organic matter can be greatly reduced.

이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely to describe preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템 및 그 방법에 의하면, 이온화가스의 반응에 의하여 고농도 분뇨폐수를 효율적으로 처리할 수 있다. 특히, 분뇨폐수를 재활용이 가능한 중수도로 완벽하게 처리할 수 있으며, 분뇨폐수의 방류를 배제시킬 수 있어 분뇨폐수에 의한 수질오염을 원천적으로 방지시킬 수 있다. 또한, 설비가 간단하고, 운전과 유지관리가 매우 간편하며, 자동화가 용이하게 가능하여 분뇨폐수를 경제적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the circulation-free manure wastewater treatment system and method using the ionization gas according to the present invention, the high concentration manure wastewater can be efficiently treated by the reaction of the ionization gas. In particular, the manure wastewater can be completely treated as a recyclable heavy water, and can be excluded from the discharge of manure wastewater to prevent water pollution caused by the manure wastewater. In addition, the facility is simple, the operation and maintenance is very simple, easy to automate, there is an effect that can economically treat the manure waste water.

Claims (4)

분뇨폐수를 분쇄하는 분쇄기와;A grinder for grinding manure waste water; 상기 분쇄기를 거친 분뇨폐수를 저수하는 제1 분해조와;A first decomposition tank for storing the manure wastewater passed through the grinder; 상기 제1 분해조의 분뇨폐수에 포함되어 있는 유기물을 제거할 수 있는 이온화가스를 발생하여 상기 제1 분해조로 주입하는 이온화가스 발생수단과;Ionization gas generating means for generating an ionization gas capable of removing organic matter contained in the manure wastewater of the first decomposition tank and injecting the ionization gas into the first decomposition tank; 상기 제1 분해조를 거친 반응수에 포함되어 있는 이온화가스를 탈기하는 탈기조와;A degassing tank for degassing the ionization gas contained in the reaction water having passed through the first decomposition tank; 상기 탈기조를 거친 유출수를 미생물에 의하여 1차 처리하는 접촉산화조와;A catalytic oxidation tank for firstly treating the effluent from the degassing tank by microorganisms; 상기 접촉산화조를 거친 유출수를 미생물에 의하여 2차 처리하는 발효분해조와;A fermentation cracking tank for secondary treatment of the effluent through the contact oxidation tank with microorganisms; 상기 발효분해조를 거친 유출수를 저수하고, 상기 이온화가스 발생수단과 연결되어 상기 유출수를 상기 이온화가스에 의하여 중수도로 처리하는 제2 분해조로 이루어지는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템.A circulating non-discharge manure wastewater treatment system using an ionization gas, comprising a second decomposition tank for storing the effluent water passed through the fermentation cracking tank and being connected to the ionization gas generating means and treating the effluent water to heavy water by the ionization gas. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉산화조와 상기 발효분해조 각각에는 상기 미생물의 생장공간을 형성하고 유기물을 흡착할 수 있는 다량의 다공성 세라믹 담체가 제공되어 있는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 시스템.According to claim 1, wherein the contact oxidation tank and the fermentation and decomposition tank each of the circulation-free manure wastewater treatment system using the ionization gas is provided with a large amount of porous ceramic carrier to form the growth space of the microorganism and adsorb organic matter . 분뇨폐수를 분쇄하여 제1 분해조에 저수하는 단계와;Pulverizing the manure waste water and storing it in a first decomposition tank; 상기 제1 분해조의 분뇨폐수에 포함되어 있는 유기물을 제거할 수 있는 이온화가스를 이온화가스 발생수단에 의하여 발생하여 상기 제1 분해조로 주입하는 단계와;Generating, by the ionization gas generating means, an ionization gas capable of removing organic matter contained in the manure wastewater of the first decomposition tank and injecting the ionization gas into the first decomposition tank; 상기 제1 분해조를 거친 반응수를 탈기조에서 탈기하는 단계와;Degassing the reaction water having passed through the first decomposition tank in a degassing tank; 상기 탈기조를 거친 유출수를 접촉산화조에서 미생물에 의하여 1차 처리하는 단계와;Firstly treating the effluent from the degassing tank by microorganisms in a contact oxidation tank; 상기 접촉산화조를 거친 유출수를 발효분해조에서 미생물에 의하여 2차 처리하는 단계와;Secondly treating the effluent from the catalytic oxidation tank by microorganisms in a fermentation cracking tank; 상기 발효분해조를 거친 유출수를 제2 분해조에 저수하는 단계와;Storing the effluent from the fermentation digestion tank in a second digestion tank; 상기 이온화가스 발생수단으로부터 이온화가스를 상기 제2 분해조로 주입하여 중수도로 처리하는 단계로 이루어지는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 방법.A method of treating circulating non-discharge manure wastewater using ionization gas comprising the step of injecting ionization gas from the ionization gas generating means into the second decomposition tank and treating it with deuterium. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉산화조와 상기 발효분해조 각각에는 상기 미생물의 생장공간을 형성하는 다량의 다공성 세라믹 담체를 제공하여 흡착되는 유기물을 상기 미생물에 의하여 분해하고, 상기 발효분해조에는 상기 접촉산화조로부터 유출수를 살수하여 공급하는 이온화가스를 이용한 순환식 무방류 분뇨폐수 처리 방법.The microorganism of claim 3, wherein each of the catalytic oxidation tank and the fermentation digestion tank is provided with a large amount of porous ceramic carriers that form a growth space for the microorganisms, and the adsorbed organic matter is decomposed by the microorganisms. A method of treating circulating non-discharge manure wastewater by using ionization gas to spray and supply effluent from an oxidizing tank.
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