KR20050057735A - 하폐수의 유기성슬러지 처리공정 및 그 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정 및 그 설비에 관한 것으로, 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서, 상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정; 상기 제1스크린과 제2스크린을 각각 통과하여 모인 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하여 다음 단계에서의 처리효율을 향상시키는 공정; 상기 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태로 된 소화조에 주입되어 슬러지를 안정화시키는 공정;으로 이루어지며, 간단한 분리공정을 거치거나 곧바로 상등액은 생물학적처리공정으로 슬러지는 슬러지안정화공정으로 순환시킴으로써 전체 하폐수처리공정에서 발생하는 소량의 유기성 슬러지는 일반 관상용 비료로 사용하고 무기성 슬러지는 매립함으로써, 무기성 또는 난분해성 슬러지를 슬러지 안정화 공정에 유입시키기 전 분리함으로써 슬러지 안정화 공정의 반응조 크기를 현저히 감소시킬 뿐만 아니라 슬러지 처리비용을 절감시키는 효과가 있다.

Description

하폐수의 유기성슬러지 처리공정 및 그 설비{process and arrangement for treating organic sludge generated from wastewater treatment}
본 발명은 하폐수의 유기성슬러지 처리공정 및 그 설비에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 하폐수의 유기성슬러지의 감량화와 재활용공정 및 그 설비에 관한 것이다.
종래 하폐수의 슬러지 처리공정은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하폐수가 최초침전조로 들어오면 침전과정을 거쳐 슬러지가 제거되어 매립되고, 상기 슬러지가 제거된 하폐수는 반응조로 이송되어 생물학적처리를 거친 다음, 최종침전조로 이송된다. 최종침전조로 이송된 하폐수는 다시 침전과정을 거쳐 침전된 잉여슬러지는 소화조로 이송되고 상층에 뜬 슬러지는 반응조로 반송되어 다시 생물학적 처리공정을 거치게 된다. 소화조로 이송된 잉여슬러지는 혐기성처리에 의해 슬러지안정화 공정을 거친 후 배출되고 탈수되어 매립, 해양투기 또는 소각된다.
그러나, 상술된 종래 하폐수의 슬러지 처리공정은 최초침전조에서 발생되는 슬러지나 최종침전조에서 발생하는 잉여슬러지에 함유된 무기성 물질에 대한 처리가 없어 슬러지안정화공정에 있어서 소화조의 크기가 커지며, 소화조를 거쳐 안정화된 슬러지의 처분시 많은 양의 유기성 슬러지가 무기성 슬러지와 동시에 배출되는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 해결하기 위하여, 슬러지 전처리시 마이크로웨이브로 산화시키는 방법이 제안되기도 하였으나 아무런 운전 조건이 명시되어 있지 않다.
또한, 슬러지 안정화공정의 슬러지 분리에 막을 사용하는 방법이 제안되었으나 건설비용 뿐 아니라 운전비용도 많이 소요되는 단점이 있다.
따라서, 본원은 상기와 같은 단점을 해결하고자 지속적인 연구 실험을 거듭한 바, 특정 규격의 스크린과 특정 주파수를 가진 마이크로웨이브를 일정기간 주사하여 전처리를 한 뒤 슬러지안정화설비로 보내어 처리효율을 향상시킴은 물론 반응조의 크기를 축소시킬 수 있으며, 방출수는 특정 분리공정을 거친 후 상등액은 생물학적 처리공정으로 반송함으로써 고가의 분리공정이 필요 없도록 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정 및 설비를 제공하게 되었다.
또한, 본 발명의 목적은 슬러지안정화 공정을 거치거나 거치지 않고 슬러지 발생량을 감소시키며 슬러지안정화 공정을 거친 슬러지가 비료로서 재활용될 수 있는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정 및 그 설비를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정은 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서, 상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정; 상기 제1스크린과 제2스크린을 각각 통과하여 모인 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하여 다음 단계에서의 처리효율을 향상시키는 공정; 상기 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태로 된 소화조에 주입되어 슬러지를 안정화시키는 공정;과 상기 소화조를 통과한 유기성 슬러지가 농축 또는 탈수 단계를 거쳐 비료화 되는 공정;으로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정은 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서, 상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정; 상기 제1스크린과 제2스크린을 각각 통과하여 모인 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하여 다음 단계에서의 처리효율을 향상시키는 공정;과 상기 마이크로웨이브주사공정을 거친 유기성 슬러지가 전량 최초침전지 또는 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되는 공정;으로 이루어진다.
본 발명의 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정은 상기 마이크로웨이브 주사공정을 거친 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태로 된 소화조에 주입되어 슬러지를 안정화시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 소화조에서 슬러지안정화공정을 거친 슬러지가 분리장치에 의해 상등액과 고형슬러지로 분리되어 상등액은 최초침전지 또는 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되고 고형슬러지는 슬러지안정화공정의 재처리를 위해 소화조로 반송되는 공정을 더 포함하며, 상기 재처리되어 분리장치로 되돌아온 고형슬러지 중 일부는 비료로 사용되는 것을 특징으로 한다.
마이크로웨이브 주사에 의해 슬러지 내부에 있는 중금속이 용액으로 녹아나올때 상기 분리장치에 의해 분리된 상등액에 함유되어 있는 중금속의 제거를 위해 상등액이 화학처리 되는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정은 상기 최초침전단계에서 발생된 슬러지 또는 최초침전단계에서 발생된 슬러지와 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지를 혼화한 슬러지에 마이크로웨이브로 주사하고 고액분리한 후 상등액을 인 제거를 위하여 설치한 생물학적처리공정의 혐기성조로 반송하여 인의 제거를 향상시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따르면 상기 마이크로웨이브는 적용되는 슬러지에 따라 2450㎒, 915㎒ 또는 2450㎒와 915㎒의 주파수를 동시에 10초∼2분 동안 주사하여 슬러지의 온도를 50∼80℃까지 올려 처리함으로써 최적의 효율을 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 소화조 내 슬러지안정화공정에서 혐기성처리를 이용하는 경우 슬러지의 체류시간을 10∼25일로 처리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소화조 내 슬러지안정화공정에서 호기성처리를 이용하는 경우 과산화수소와 과초산이 함유된 살균제를 0.01∼10ppm 주입하고 슬러지의 체류시간을 5∼15일로 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하폐수의 유기성 슬러지 처리에서, 상기 생물학적처리단계에 과산화수소(H2O2)와 과초산(peracetic acid:過酢酸)이 함유된 살균제를 0.01∼10ppm 주입하여 미생물의 성장을 억제시킴으로써 슬러지 발생량을 저감시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정에 따르면, 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서, 상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정이 슬러지 감량화를 위한 처리 공정 중에서 전처리로써 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비는 최초침전조, 생물학적처리반응조, 최종침전조로 이루어지는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비에 있어서, 상기 최초침전조에서 발생된 슬러지를 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제1스크린; 상기 최종침전조에서 발생된 슬러지를 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제2스크린;과 상기 제1 및 제2스크린을 통과한 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하는 마이크로웨이브주사실;로 구성된다.
본 발명은 상기 마이크로웨이브주사실을 통과한 유기성 슬러지를 안정화시키는 소화조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명은 상기 소화조를 통과하여 안정화된 유기성 슬러지를 액체와 고형의 슬러지로 분리하기 위한 분리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예 및 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 의한 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제1실시예를 나타내는 개략도로서, 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비는 최초침전조, 생물학적처리반응조 및 최종침전조와, 상기 최초침전조와 최종침전조에서 발생된 슬러지를 각각 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제1스크린 및 제2스크린과, 상기 제1 및 제2스크린을 통과한 유기성 슬러지를 마이크로웨이브로 주사하는 마이크로웨이브주사실과, 상기 유기성 슬러지를 안정화시키는 소화조를 구비하여 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제2실시예를 나타내는 개략도로서, 제2실시예에서 사용되는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비는 최초침전조, 생물학적처리반응조 및 최종침전조와, 상기 최초침전조와 최종침전조에서 발생된 슬러지를 각각 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제1스크린 및 제2스크린과, 상기 제1 및 제2스크린을 통과한 유기성 슬러지를 마이크로웨이브로 주사하는 마이크로웨이브주사실을 구비하여 구성된다.
도 4는 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제3실시예를 나타내는 개략도로서, 제3실시예에서 사용되는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비는 상기 제2실시예에 기술된 슬러지 처리설비에 유기성 슬러지를 안정화시키는 소화조를더 포함하여 구성된다.
도 5는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 개략도로서, 상기 제3실시예에 기술된 슬러지 처리설비에서 슬러지안정화를 위한 소화조 다음 단계에 분리장치를 더 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 하폐수의 유기성 슬러지 처리에 있어서, 마이크로웨이브 주사공정까지의 공통적인 공정을 살펴보면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 먼저 하폐수가 최초침전조로 들어오면 최초침전조에서 일정 시간 동안 침전단계를 거친 후 침전된 슬러지는 제1스크린으로 이송되고 침전되지 않은 액상의 하폐수는 반응조로 이송된다. 상기 반응조로 이송된 액상의 하폐수는 생물학적 처리에 의해 하폐수 중의 용존유기물질이 제거된 다음 최종침전조로 다시 이송된다. 반응조에서의 생물학적 하폐수처리는 세균을 이용한 생화학적 방법으로서, 본 발명에서는 슬러지 발생량을 최소화시키기 위하여 미생물을 살상시키거나 생장을 억제시키는 살균제를 0.01∼10ppm 주입하는데, 상기 살균제로는 특히 과산화수소와 과초산이 함유된 살균제를 사용한다. 상기 생물학적 처리 반응조를 거쳐 최종침전조로 이송된 하폐수는 또 다시 일정시간 동안 침전단계를 거친 후 침전된 슬러지는 제2스크린으로 이송되고 침전되지 않은 분리수는 방류된다.
상기 최초침전조와 최종침전조에서 발생되는 슬러지 및 잉여슬러지로부터 무기물질이나 난분해성 물질을 분리하는 제1스크린과 제2스크린은 특정 규격을 가진다.
최초침전지에서 발생하는 슬러지에는 슬러지안정화공정에서 분해되지 않는 물질이 상당량 들어 있어서 슬러지안정화 공정중의 하나인 소화조의 크기를 확대시킬 뿐만 아니라 혼화 강도도 증대시켜야 하며 많은 양의 슬러지가 침전되어 정기적으로 청소를 하지 않으면 소화조의 유효부피가 줄어 안정화 효율을 저하시킨다.
따라서, 이러한 슬러지를 분리 및 제거하기 위하여 제1스크린은 0.5∼2㎝ 간격의 규격을 사용하는 것이 바람직하다.
이때 분리된 슬러지는 주로 무기물이나 플라스틱류이기 때문에 특정 세척을 거쳐 붙어있는 유기물을 제거한 뒤 매립 등을 통하여 처분한다.
최종침전지에서 발생하는 잉여슬러지에도 난분해성 물질이 포함되어 있기 때문에, 제2스크린을 사용하여 분해되지 않는 물질을 분리·제거한다. 이때 사용되는 제2스크린은 0.25∼5㎜ 간격의 특수 스크린이 바람직하다.
상기 제1 및 제2스크린에 걸러져 분리된 무기성 슬러지는 탈수를 거쳐 매립된다.
상기 제1 및 제2스크린을 통과한 슬러지는 대부분 유기물로서 마이크로웨이브 주사실로 이송된다. 마이크로웨이브로 들어가기 전, 제1스크린을 통과한 슬러지는 중력식 농축조를 거쳐 더 농축시키거나 그대로 처리할 수 있고, 제2스크린을 통과한 슬러지는 가압부상기, 중력벨트식 농축기, 원심분리기, 중력식 농축조 등과 같은 농축설비를 거처 더 농축시키거나 그대로 처리할 수 있다.
위의 두 공정에서 발생한 슬러지는 간단한 혼화를 거쳐 마이크로웨이브 주사실로 유입된다. 본 발명에서의 마이크로웨이브 설비는 본 출원인이 이미 출원한 한국특허출원 제2003-52105호에 공개된 것과 유사한 설비를 사용하는 것이 좋다.
상기 마이크로웨이브 주사실에서 슬러지에 조사되는 마이크로웨이브의 주파수는 2450㎒, 915㎒ 또는 2450㎒와 915㎒가 동시에 주사되는데, 이것은 마이크로웨이브의 침투 깊이가 다르기 때문에 적용되는 슬러지에 따라 두 가지 주파수를 각기 또는 동시에 사용하는 것이다.
한편, 마이크로웨이브의 주사 시간은 10초∼2분으로 슬러지의 온도가 50∼80℃에 도달할 때까지 주사하여 슬러지를 산화시킨다. 마이크로웨이브를 주사함으로써 슬러지의 병원균 파괴나 병충 유인을 현저히 감소시킬 수 있다.
도 6은 최초침전단계에서 발생된 슬러지와 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지에 마이크로웨이브를 조사하여, 마이크로웨이브가 상기 슬러지와 잉여슬러지의 가용성 화학적산소요구량(soluble COD) 농도에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 즉, 슬러지에 마이크로웨이브를 조사했을 때 최초침전단계에서 발생된 슬러지의 가용성 화학적산소요구량의 변화는 실선으로 표시(A)하였고, 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지의 가용성 화학적산소요구량의 변화는 점선으로 표시(B)하였다.
도 6에 도시된 바와 같이 온도가 65℃ 이상이 될 경우, 최초침전단계에서 발생된 슬러지와 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지의 가용성 화학적산소요구량은 모두 농도 증가율이 거의 없는 것을 알 수 있다.
특히, 도 6을 보면 최초침전단계에서 발생된 슬러지를 마이크로웨이브로 주사한 경우, 용존COD가 60%이상 증가함을 알 수 있다. 따라서, 최초침전단계에서 발생된 슬러지를 마이크로웨이브로 주사한 뒤 중력농축조에서 고액분리한 후 상등액을 인의 제거를 위하여 설치한 생물학적 처리공정의 혐기성조로 반송하여 용존COD를 증가시켜 인제거의 효율을 높이는데 쓰일 수도 있다.
본 발명에 있어서, 슬러지로의 마이크로웨이브 조사는 슬러지안정화공정의 전처리로서 슬러지에 포함되어 있는 병원균을 파괴시키고 복잡한 유기물질을 분해시켜 다음 단계인 슬러지안정화공정에서 슬러지의 처리효율을 향상시키기 위한 것이다.
이상과 같이 마이크로웨이브 주사공정까지 처리된 슬러지는 각각의 실시예에서 다음과 같은 공정으로 처리된다.
도 2를 참조하면, 실시예1에서는 마이크로웨이브 조사로 전처리 된 상기 슬러지가 소화조로 이송되어 슬러지안정화공정을 거쳐 생분해가 가능한 유기물질이 산화된다.
본 발명에 따르면, 상기 소화조에서의 슬러지안정화공정은 호기성 또는 혐기성처리의 형태가 될 수 있다.
혐기성처리 형태의 경우, 소화조에 마이크로웨이브 전처리를 거친 슬러지를 주입하면 메탄가스가 약 10∼50％ 증가하며 탈수력도 약 10∼11 S-L/g TS로 향상된다. 혐기성 소화조의 체류시간은 10∼25일로 한다.
호기성처리 형태의 경우, 소화조에 마이크로웨이브 전처리를 거친 슬러지를 주입하고 소화조 내에서의 슬러지 체류시간은 5∼15일로 한다. 상기 소화조 내의 슬러지 발생량을 줄이기 위하여 살균제를 주입할 수도 있는데, 살균제로서 특히 과산화수소와 과초산이 함유된 제품을 0.01∼10ppm 주입하는 것이 바람직하다. 이때 살균제는 미생물의 번식을 감소시키거나 중지시키는 역할을 한다.
상술된 것과 같이, 소화조에서의 슬러지 안정화공정을 거쳐서 나온 유출수 및 슬러지는 농축 또는 탈수를 거쳐 곧바로 비료로 사용될 수 있다. 특히, 소화조에서 생성된 슬러지는 미국의 공중보건과 환경을 보존하기 위한 법규에 기술된 A급 슬러지 기준에 맞는 양질의 유기물질로서 일반 관상용으로 슬러지를 재활용할 수도 있다.
실시예2는, 도 3을 참조하면, 마이크로웨이브 주사 공정을 거친 상기 유기성 슬러지가 슬러지안정화공정이 생략되고 전량 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되어 재처리된다. 이때, 유기부하가 증가하기 때문에 산소공급량과 포기조의 용량이 커져야 한다. 이 경우 처리설비가 간단해 지는 장점이 있으나 장기적인 운영시 불활성화 된 슬러지가 많이 함유될 수 있고 잉여슬러지를 배출해야 하는 가능성이 있다. 즉, 본 실시예2에서는 마이크로웨이브주사실을 통과한 액체와 슬러지가 생물학적처리반응조로 동시에 들어가 반복적으로 재처리되고 무기성 슬러지는 탈수되어 최종적으로 매립되는 것이다.
실시예3은, 도 4를 참조하면, 마이크로웨이브 주사 공정을 거친 상기 유기성 슬러지가 소화조로 유입되어 슬러지안정화공정을 거친다. 실시예3에서 사용되는 소화조는 실시예1에서와 같이 호기성 또는 혐기성처리 형태의 소화조가 모두 이용될 수 있다. 상기 소화조를 통과하여 슬러지안정화공정을 거친 유기성 슬러지는 전량 최초침전지 또는 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되어 재처리되며, 무기성 슬러지는 최종적으로 탈수되어 매립된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시예4에서는 마이크로웨이브 주사 공정을 거친 상기 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태의 소화조로 유입되어 슬러지안정화공정을 거친 다음, 분리장치로 이송되어 상등액과 고형슬러지로 분리된다.
상기 분리된 상등액은 최초침전지나 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되어 재처리 과정을 거치게 된다. 이런 재처리 과정이 반복되면서 유기성 슬러지의 발생량은 최소화되며, 최종적으로 무기성 슬러지는 탈수되고 매립된다.
이때, 상기 분리된 상등액에 중금속이 다량 함유되어 있는 경우에는 상등액을 별도로 화학처리하여 슬러지에 함유된 중금속을 제거할 수 있다. 이것은 최초침전단계 및 최종침전단계에서 얻어진 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사함으로써 슬러지에 함유되어 있던 중금속과 인이 방출되어 상등액에 용존되기 때문에 고액분리 후 액체를 화학처리하여 중금속의 함량을 줄일 수 있는 것이다.
한편, 분리된 고형슬러지는 소화조로 반송되어 슬러지안정화공정을 다시 거치게 된다. 소화조에서 재처리되어 분리장치로 다시 돌아온 고형슬러지 중 일부는 농축 또는 탈수되어 비료로 사용된다.
이때, 최초침전조로 보내어 분리공정을 두지 않는 경우도 가능하다. 추가로 유입되는 슬러지 및 반송액의 유기 부하는 전체 부하의 약 20∼40％를 차지하므로 최초침전조 및 생물학적처리반응조에서의 처리시 이에 대한 고려를 해야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본원의 발명은 종래의 슬러지 처리공정 및 설비의 문제점을 보완한 것으로, 무기성 슬러지 및 난분해성 슬러지를 특수스크린으로 분리하고, 추후 슬러지안정화공정의 전처리로서 마이크로웨이브를 조사한 다음 슬러지를 안정화시킴으로써 슬러지의 소화효율을 향상시킴은 물론 소화조의 규모를 축소시키는 파급효과를 가져온다.
슬러지안정화공정이 없는 경우 마이크로웨이브에 주사된 슬러지를 생물학적처리공정으로 직접 주입하여 슬러지 발생량을 현저하게 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 소화조의 슬러지안정화공정을 거친 슬러지는 비료로서 재활용할 수 있어 슬러지 처리비용이 거의 소요되지 않는 장점이 있다.
도 1은 종래의 하폐수 처리공정을 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제1실시예를 나타내는 개략도,
도 3은 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제2실시예를 나타내는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제3실시예를 나타내는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 하폐수의 유기성슬러지 처리공정의 제4실시예를 나타내는 개략도,
도 6은 최초침전단계에서 발생된 슬러지와 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지에 마이크로웨이브 조사시 가용성 화학적산소요구량(soluble COD)의 농도 변화를 나타낸 그림.

Claims (14)

  1. 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서,
    상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정;
    상기 제1스크린과 제2스크린을 각각 통과하여 모인 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하여 다음 단계에서의 처리효율을 향상시키는 공정;
    상기 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태로 된 소화조에 주입되어 슬러지를 안정화시키는 공정;과
    상기 소화조를 통과한 유기성 슬러지가 농축 또는 탈수 단계를 거쳐 비료화 되는 공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  2. 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서,
    상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정;
    상기 제1스크린과 제2스크린을 각각 통과하여 모인 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하여 다음 단계에서의 처리효율을 향상시키는 공정;과
    상기 마이크로웨이브주사공정을 거친 유기성 슬러지가 전량 최초침전지 또는 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되는 공정;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로웨이브 주사공정을 거친 유기성 슬러지가 호기성 또는 혐기성처리 형태로 된 소화조에 주입되어 슬러지를 안정화시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 소화조에서 슬러지안정화공정을 거친 슬러지가 분리장치에 의해 상등액과 고형슬러지로 분리되어 상등액은 최초침전지 또는 생물학적처리반응조의 유입구로 반송되고 고형슬러지는 슬러지안정화공정의 재처리를 위해 소화조로 반송되는 공정을 더 포함하며,
    상기 재처리되어 분리장치로 되돌아온 고형슬러지 중 일부는 비료로 사용되는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 분리장치에 의해 분리된 상등액에 함유되어 있는 중금속의 제거를 위해 상등액이 화학처리되는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 처리공정.
  6. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 최초침전단계에서 발생된 슬러지 또는 최초침전단계에서 발생된 슬러지와 최종침전단계에서 발생된 잉여슬러지를 혼화한 슬러지에 마이크로웨이브로 주사하고 고액분리한 후 상등액을 인 제거를 위하여 설치한 생물학적처리공정의 혐기성조로 반송하여 인의 제거를 향상시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  7. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로웨이브는 적용되는 슬러지에 따라 2450㎒, 915㎒ 또는 2450㎒과 915㎒의 주파수를 동시에 10초∼2분 동안 주사하여 슬러지의 온도를 50∼80℃까지 올려 처리함으로써 최적의 효율을 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  8. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소화조 내 슬러지안정화공정에서 혐기성처리를 이용하는 경우 슬러지의 체류시간을 10∼25일로 처리하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  9. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 소화조 내 슬러지안정화공정에서 호기성처리를 이용하는 경우 과산화수소와 과초산이 함유된 살균제를 0.01∼10ppm 주입하고 슬러지의 체류시간을 5∼15일로 처리하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  10. 제 1항 내지 제 5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 생물학적처리단계에 과산화수소와 과초산이 함유된 살균제를 0.01∼10ppm 주입하여 미생물의 성장을 억제시킴으로써 슬러지 발생량을 저감시키는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  11. 제 1항 및 제 2항에 있어서, 최초침전단계, 생물학적처리단계, 최종침전단계, 방류단계가 순차적으로 진행되는 하폐수의 처리공정에 있어서,
    상기 최초침전단계에서 발생되는 슬러지는 0.5∼2㎝ 간격의 제1스크린으로, 최종침전단계에서 발생되는 잉여슬러지는 0.25∼5㎜ 간격의 제2스크린으로 처리하여 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 공정이 슬러지 감량화를 위한 처리 공정 중에서 전처리로써 사용되는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리공정.
  12. 최초침전조, 생물학적처리반응조, 최종침전조로 이루어지는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비에 있어서,
    상기 최초침전조에서 발생된 슬러지를 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제1스크린;
    상기 최종침전조에서 발생된 슬러지를 걸러 난분해성 및 무기성 슬러지를 제거하는 제2스크린;과
    상기 제1 및 제2스크린을 통과한 유기성 슬러지에 마이크로웨이브를 주사하는 마이크로웨이브주사실;로 구성되는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 마이크로웨이브주사실을 통과한 유기성 슬러지를 안정화시키는 소화조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 소화조를 통과하여 안정화된 유기성 슬러지를 액체와 고형의 슬러지로 분리하기 위한 분리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하폐수의 유기성 슬러지 처리설비.
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