KR20050113310A - Oak filter bed for wastewater treatment method - Google Patents
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Abstract
본원은 하수의 오염원을 미생물을 이용하여 분해 처리하는 하수처리방법 그 The present application is a sewage treatment method that decomposes pollutants of sewage using microorganisms
장치와 시스템에 관한 것으로서 종래의 하수처리공법을 보완 수정하여 설치 공간을 최소화하면서도 처리효율은 극대화 하여 최초 시공 및 사후 관리비가 적게 드는 경제적인 하수처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다. The present invention relates to an apparatus and a system, which aims to provide an economical sewage treatment system that minimizes the installation space by maximizing treatment efficiency by supplementing and modifying the conventional sewage treatment method, thereby reducing the initial construction and after-care costs.
더욱 구체적으로 본원은 A2O공법에 접촉산화공정을 접목시키는 구조의 형태로서 버섯 재배 후 폐기물로 버려지는 폐표고목(참나무)을 일정형상으로 가공하여 접촉질화조에 충진 함으로써 충진 된 생물막목편에 고착미생물이 부착 성장하여 장시간의 체류시간이 필요한 질산화미생물의 체류시간을 확보하여 줌으로서 고도처리의 효율을 최대한 끌어 올릴 수 있고 호기조 내 미생물의 농도를 고농도로 유지할 수 있게 조성하여 줌으로서 짧은 시간에 유기물을 산화시킬 수 있게 하고자 하며 폐표고목에서 증식된 목재부후균에 의해 난분해성유기물을 제거할 수 있도록 하고자 하는 것으로 목편을 이용함으로써 2차오염의 우려가 없는 자연친화적이며 환경친화적인 하수처리 시스템을 제공하고자 하는 것이다.More specifically, the present application is a structure in which the contact oxidation process is combined with the A 2 O method, and the waste oak tree (oak), which is discarded as a waste after mushroom cultivation, is processed into a certain shape and filled into a contact nitrification tank, thereby fixing it to a filled biomembrane piece. Microorganisms adhere and grow to ensure the residence time of nitrifying microorganisms that require a long residence time, which can raise the efficiency of advanced processing to the maximum, and to maintain the concentration of microorganisms in the aerobic tank at high concentrations. It is intended to be able to oxidize and to remove hardly decomposable organic matter by wood fungi grown in waste wood, and by using wood chips, it is a natural and environmentally friendly sewage treatment system that is free from secondary pollution. It is to provide.
Description
본 발명은 도시에서 발생하는 제반 하수 및 축산 분뇨, 가정에서 배출되는 오수 등을 정화 처리하는 하수처리방법, 그 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sewage treatment method, apparatus and system for purifying treatment of all sewage and livestock waste generated in the city, sewage discharged from home, and the like.
급속한 산업화와 도시인구의 증가에 기인하여 생활하수와 공장폐수가 그대로 하천으로 방류 및 흘러들게 하여 상수원으로 이용되는 수자원의 오염을 초래 하고 있고 더 나아가 자연 생태계의 파괴를 가져옴으로써 각종 기상이변과 환경오염, 각종 질병을 유발하고 있는 것이 오늘의 현실이다.Due to the rapid industrialization and the increase of urban population, living sewage and factory wastewater are discharged and flowed into the rivers as it is, causing pollution of water resources used as water resources, and furthermore, destruction of the natural ecosystem, resulting in various weather and environmental pollution. It is the reality of today that causes various diseases.
이 수질오염을 줄이고자 각 지방자치단체별로 여러 곳에 하수처리장 등을 설치하여 오염물질의 배출을 최소화하고 정화시키기 위한 노력을 기울이고 있다. In order to reduce this water pollution, local governments have set up sewage treatment plants in various places to minimize and discharge pollutants.
종래에 하수를 정화처리하기 위한 방법으로 활성슬러지법 및 접촉산화법 등이 이용되어 왔다. Conventionally, activated sludge method and catalytic oxidation method have been used as a method for purifying sewage.
활성슬러지법은 하수 중에 포함된 오염물질인 유기물질, 질소, 인 등을 제거하기 위한 것으로 이러한 오염물질을 제거하기 위하여, 지금까지 개발된 생물학적 영양소 제거공정은 연속유입식 활성슬러지법과 회분식 활성슬러지법으로 구분되어 사용되어 왔다.The activated sludge method is to remove organic substances, nitrogen, phosphorus, etc., which are contained in sewage. To remove these pollutants, the biological nutrient removal processes developed so far are continuous inflow activated sludge and batch activated sludge. It has been used separately.
연속유입식 활성슬러지법에는 A/O(Anaerobic / Oxic), A2 /O(Anaerobic, Anoxic, Oxic), UCT(University of Cape Town), MUCT(Modified Univerisity of Cape Town,) VIP(Virgina Initiative Plant)등이 공법이 있다.Continuous inflow activated sludge methods include A / O (Anaerobic / Oxic), A 2 / O (Anaerobic, Anoxic, Oxic), UCT (University of Cape Town), MUCT (Modified Univerisity of Cape Town,) VIP (Virgina Initiative Plant) There is a construction method.
그 중에 A2 /O공법은 생물학적 질소와 인을 동시에 제거하기 위하여 혐기, 무산소, 호기를 조합한 공정이다.Among them, A 2 / O method is a process combining anaerobic, anaerobic, and aerobic in order to remove biological nitrogen and phosphorus at the same time.
본원은 A2 /O공법에 접촉산화공정을 접목시키는 구조의 처리방법을 제공하고자 한다.The present application intends to provide a treatment method of a structure in which the catalytic oxidation process is combined with the A 2 / O method.
생활하수는 일반적으로 시간대에 따라 시간최대 유입유량이 시간평균 유입량의 2.5배 정도까지 불규칙하게 유입되는 상황이므로, 유량 조정조가 없는 경우에는 반응조에서 처리 효율이 급격히 저하된다. 또한 이를 일정량이 유입되도록 조절하고자 하면 유량조정조의 용량이 과대해저 시설 면적 및 초기 시설투자비가 커지게 되는 문제점을 갖는다. In general, the daily sewage flow is irregularly introduced up to about 2.5 times the hourly average inflow rate according to the time zone, and thus, in the absence of a flow adjustment tank, the treatment efficiency is drastically reduced in the reactor. In addition, if you want to control the flow to a certain amount has a problem that the capacity of the flow adjustment tank is excessively large submarine facility area and initial facility investment cost.
또한 활성슬러지법의 경우 슬러지 발생량이 많고 호기조에 서식하는 미생물의 종류가 단순하여 부하변동에 약하고 계(界)의 붕괴 시 회복시키기 어려운 문제점을 갖는다.In addition, in the case of activated sludge method, the amount of sludge generated is large, and the type of microorganisms inhabiting the aerobic tank is simple, so it is weak to load fluctuation and difficult to recover when the system collapses.
또한 겨울철 온도 저하로 질산화 미생물의 활성이 줄어들어 질소제거에 많은 어려움이 발생된다.In addition, the reduction of the nitrifier microorganism activity due to the winter temperature decreases a lot of difficulties in nitrogen removal.
이러한 제반 문제점들을 경감시키고자 최근에는 막을 이용하여 기존의 고액분리공정과 여과공정을 대체시키는 막분리 공정이 상용되기도 한다. In order to alleviate these problems, a membrane separation process that replaces a conventional solid-liquid separation process and a filtration process using a membrane is recently used.
막분리 공법은 종래의 침전지를 여과모듈로 대체한 것으로, 고형물의 분리 효율이 침전지 보다 안정적이고 우수하며 침전지에 해당하는 구조물의 일부를 줄일 수 있다. 그러나 초기 시설비가 과다하며 여과모듈의 관리를 위한 전문 인력이 필요하며 여과막의 파손이나 막힘 등의 문제가 발생되어 유지 보수하는데 많은 어려움이 있다.The membrane separation method replaces the conventional sedimentation basin with a filtration module, and the separation efficiency of solids is more stable and superior to that of the sedimentation basin and can reduce a part of the structure corresponding to the sedimentation basin. However, the initial facility cost is excessive, a professional manpower for the management of the filtration module is required, and problems such as breakage or blockage of the filtration membrane are generated and there are many difficulties in maintenance.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 고려하여 이를 해결하기 위하여 생물막목편을 이용한 고도처리 기술을 개발하고자 하는 것으로서 본원은 A2 /O공법에 접촉산화공정을 접목시키는 구조의 형태로서 버섯 재배 후 폐기물로 버려지는 폐표고목(참나무)을 일정형상으로 가공하여 접촉질화조에 충진 함으로써 충진 된 생물막목편에 고착미생물이 부착 성장하여 장시간의 체류시간이 필요한 질산화미생물의 체류시간을 확보하여 줌으로서 고도처리의 효율을 최대한 끌어 올릴 수 있고 호기조 내 미생물의 농도를 고농도로 유지할 수 있게 조성하여 줌으로서 짧은 시간에 유기물을 산화시킬 수 있게 하고자 하며 폐표고목에서 증식된 목재부후균에 의해 난분해성유기물을 제거할 수 있도록 하고자 하는 것이다.The present invention is to develop a high-tech processing technology using biofilm wood pieces to solve this problem in consideration of the above problems, the present application is a form of a structure that combines the contact oxidation process in the A 2 / O method as a waste after mushroom cultivation By processing the discarded dead wood (oak) into a certain shape and filling it in the contact nitriding tank, the adherent microorganism adheres to the filled biofilm wood pieces and secures the residence time of nitrifying microorganisms that require a long residence time. It is possible to raise the maximum amount and to maintain high concentration of microorganisms in the aerobic tank to oxidize organic matter in a short time, and to remove hardly degradable organic matter by wood fungi grown in waste wood. It is intended to be.
표고버섯을 3년간 재배하고 난 참나무를 일정한 모양으로 가공하여 생물막목편 담체를 만들고 이를 접촉질화조에 충진하여 부유미생물과 부착미생물을 복합 증식시킴으로서 유입수의 부하변동에 적응성을 크게하도록 하며 증식속도가 느린 질산화 미생물 등을 고정화하여 유기물 및 질소를 효율적으로 제거시키게 하며 생물막목편에 고착한 부착미생물에 의한 유기물의 산화와 슬러지를 먹이로 하는 원생동물, 후생동물을 공존시켜 슬러지 발생량을 줄여 유지관리가 쉽고 적은 운전비용으로 유기성 오염물질과 영양염류를 효과적이고 안정적으로 처리할 수 있게 함으로서 깨끗한 처리수질을 확보할 수 있는 고도 하폐수처리 방법 및 그 시스템을 제공 하고자 한다.The oak after 3 years of cultivation of shiitake mushrooms is processed into a uniform shape to make a biomembrane piece carrier, and it is filled with a contact nitriding tank to multiply the floating microorganisms and the adherent microorganisms to make them more adaptable to the load fluctuations of the influent and to slow nitrification The microorganisms are immobilized to remove organic matter and nitrogen efficiently, and coexisting protozoa and welfare animal that feed sludge and oxidation of organic matter by adherent microorganism adhered to biofilm, reduce sludge generation and easy maintenance In order to effectively and reliably treat organic pollutants and nutrients at cost, the present invention is to provide a method and a system for advanced sewage treatment to secure clean water quality.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 생물막목편 담체를 만들고 이를 접촉질화조(12)에 충진하여 유기물 및 영양염류를 제거하는 것을 특징으로 하는 하폐수처리 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a sewage and wastewater treatment method and system, characterized in that the biofilm wood piece carrier is made and filled into the contact nitriding tank 12 to remove organic matter and nutrients.
즉 A2 /O공법에 의해 하수의 오염원을 미생물을 이용하여 분해 처리하는 하수처리 시스템에서 A2 /O공법에 접촉산화공정을 접목시키는 구조로 버섯 재배 후 폐기물로 버려지는 폐표고목(참나무)을 일정형상으로 가공하여 접촉질화조에 충진시키고자 호기성 생물 반응조를 생물활성조 및 접촉질화조 2개의 구간으로 나누고 접촉질화조 구간에 참나무목편을 이용한 생물막담체를 충진하는 하수의 고도처리시스템에 관한 것으로, 참나무목편은 3년간 표고버섯을 재배한 표고목을 세로로 6등분하여 내부중심각이 <60°의 삼각형 형태로 재단하며, 접촉질화조에 충진되는 생물막담체는 격자 모양을 이루어 적층되되 접촉질화조의 60 내지 80 %의 부피를 차지하도록 적층되는 구조의 하수 고도처리시스템에 관한 것이다.That is the waste elevation neck (oak) discarded as after growing mushrooms in a wastewater treatment system for processing decompose pollutants in sewage by using a microorganism as a structure to integrate the catalytic oxidation step to A 2 / O method waste by A 2 / O method To process nitriding tanks into a nitriding tank in order to fill the contact nitrification tank. The aerobic biological reaction tank is divided into two sections, a bioactive tank and a contact nitriding tank. The oak wood piece is divided into 6 pieces of shiitake, which have been grown for 3 years in shiitake mushrooms, and cut into a triangular shape with an inner center angle of <60 ° .The biofilm carriers filled in the contact nitriding tank are stacked in a lattice shape, It relates to a sewage treatment system having a structure stacked to occupy a volume of from 80% to 80%.
상기의 생물막목편은 3년이상 표고버섯 재배에 사용된 참나무에 부착되어 있는 목재부후균을 이용하여 최초종균이 가능하고 균주에 의해 폐수처리가 효율적으로 이루어질 수 있고 균의 서식환경이 자연적으로 수중에서 재확립되어 미생물의 추가 공급이 필요 없게 된다. The biomembrane fragments can be used for the first time by using wood decay bacteria attached to oak used for cultivation of shiitake mushrooms for more than 3 years, and wastewater treatment can be efficiently carried out by the strains, and the habitat environment of bacteria is naturally underwater. The reestablishment eliminates the need for an additional supply of microorganisms.
상기의 목재부후균에 의해 수중의 난분해성 물질인 샐룰로오즈와 리그닌등을 효과적으로 제거할 수 있다.The wood decay fungus can effectively remove cellulose and cellulose, which are hardly degradable substances in water.
목재부후균은 목재에 기생하는 균사체을 총칭하는 것으로서 이러한 균사체를 영양섭취 방법에따라 분류하면, Wood fungus is a general term for mycelial parasitic on wood. When these myceliums are classified according to the nutritional intake method,
① 부생균 : 짚이나 풀 등이 발효한 퇴비에서 발생하는 종류로서 양송이에서 볼 수 있다. ① By-products: It is a kind that occurs in fertilized straw or grass. It can be seen in mushrooms.
② 목재부후균 : 표고버섯, 목이버섯, 팽나무버섯, 느타리버섯, 잎새버섯 등과 같이 스스로 가지고 있는 효소의 작용으로 목재를 부패시켜 필요한 영양분을 섭취하는 것이다. 이것은 원목을 그대로 써서 재배하지만 본래는 썩은 나무에 많이 발생한다. 이들 종류는 소화되지 않는 다당류인 셀룰로오스, 리그닌 등을 스스로의 효소에 의하여 대사에 이용할 수 있는 성분으로 분해하는 것이다. ② wood decay fungi: shiitake mushrooms, sour mushrooms, oyster mushrooms, oyster mushrooms, leafy mushrooms, etc., to decay the wood by the action of their own enzymes to eat the necessary nutrients. It is cultivated using raw wood as it is, but it is often caused by rotten wood. These types decompose indigestible polysaccharides, such as cellulose and lignin, into components that can be used for metabolism by their own enzymes.
③ 균근류 : 송이, 초버섯, 그물버섯, 파리버섯 등과 같이 공생식물이 되는 수목의 잔뿌리와 함께 산다. 균근이라는 균과 뿌리를 연결하는 특수기관을 만들어 영양분을 흡수하여 생활하고 있기 때문에 활물기생균이라고도 하는데, 보통 공생관계를 지고 있다. ③ Fungus: Live with the roots of trees that become symbiotic plants, such as pine mushrooms, mushrooms, mushrooms, and mushrooms. It is also called a live parasitic bacterium because it creates a special organ that connects the roots of the mycorrhizal to the roots and absorbs nutrients.
④ 기생균 : 살아 있는 동식물체에 일방적으로 영양분을 흡수하여 생활하는 종류이다. 뽕나무버섯은 수목에 기생하고, 동충하초라는 버섯은 곤충이나 거미 등에 기생하는 것이다. 따라서 목재부후균을 이용하여 하수의 난분해성 유기물의 성분중 식물의 섬유질인 셀룰로오즈와 리그닌을 분해시킬 수 있도록 이용되는 것이다.④ Parasitic bacteria: It is a kind of living unilaterally absorbing nutrients to living plants and animals. Mulberry mushrooms are parasitic on trees, and Cordyceps sinensis are parasitic on insects and spiders. Therefore, it is used to decompose cellulose and lignin, which are fiber of the plant, among the components of hardly degradable organic matter of sewage using wood decay fungi.
상기 생물막목편은 외부를 스태인레스 재질의 철망이나 합성수지재 또는 합성섬유재을 이용하여 목편이 이탈되지 않도록 감싸주는 구조를 이룰 수 있다.The biofilm wood piece may form a structure that surrounds the wood piece from the outside using a stainless steel wire mesh, synthetic resin material or synthetic fiber material.
상기 접촉질화조의 생물막목편에서 탈리되는 고형물은 생물활성조로 반송하여 순환되면서 재처리 되어 질 수 있다.Solids detached from the biofilm neck of the contact nitriding tank may be recycled while being returned to the bioactive tank for circulation.
본 발명의 따른 처리공정을 구체적으로 설명 하면 다음과 같다.Referring to the treatment process of the present invention in detail.
본 발명의 생물막목편을 이용한 하수의 고도처리방법은 유량조정조(7), 혐기조(9), 무산소조(10), 생물활성조(11), 접촉질화조(12)를 주 공정으로 하여 이루어지는 정화처리시스템으로 각 주요 처리공정에서의 기능과 원리를 살펴보면, 유량조정조에서는 유입오수량을 일정시간 보관하였다가 이송시킴으로 미생물의 충격부하를 최소화 시키는 유량조정기능을 감당하며, 혐기조에서는 유입된 유기물이 발효기질(Fermentation substrate)로 전환되어 미생물의 인방출 시 소모되는 기능을 하게 된다.The advanced treatment method of sewage using the biomembrane piece of the present invention is a purification treatment consisting of a flow adjusting tank (7), an anaerobic tank (9), an anoxic tank (10), a biologically active tank (11), and a contact nitriding tank (12) as main processes. The function and principle of each major treatment process by the system shows that the flow control tank manages the flow rate of the influent sewage for a certain period of time and transports the flow control function to minimize the impact load of microorganisms. It is converted into a fermentation substrate so as to be consumed when releasing microorganisms.
무산소조에서는 유기물이 탈질미생물에 의해 접촉질화조에서 반송되어진 질산염의 탈질시 전자공여체로 이용되면서 유기물을 제거시키게 된다.In the anoxic tank, the organic material is used as an electron donor in the denitrification of the nitrate conveyed from the contact nitriding tank by the denitrification microorganism to remove the organic material.
생물활성조(11) 및 접촉질화조(12)에서의 유기물 제거작용을 살펴보면 호기성 미생물이 유산소하에서 효소(enzyme)를 이용하여 폐수내의 유기원을 산화 분해하여 에너지를 얻고 이중 일부를 원형질로 형성하게 되는데 이를 화학 양론적으로 표시하면,The removal of organic matter in the bioactive tank (11) and the contact nitriding tank (12) shows that aerobic microorganisms oxidize and decompose organic sources in wastewater using enzymes under aerobic energy to obtain energy and form some of them into plasma. If you put it stoichiometrically,
C5H7NO2 + 5O2 --Enzyme--> 5CO2 + 2H2 O + NH3 - △H 로 나타낼 수 있다.C 5 H 7 NO 2 + 5O 2 --Enzyme-> 5CO 2 + 2H 2 O + NH 3 -can be represented by ΔH.
접촉질화조의 질산화 기구를 좀더 구체적으로 살펴보면 생물막목편에 질산화 미생물인 NItrosomons, Nitrobactor등의 미생물이 부착, 부유 성장함으로서 미생물 활성을 높여 질소처리 효율을 증대시키고, 부착미생물의 생물막에 혐기/호기상태가 유지되어 자체에서 질산화/탈질이 동시에 이루어지며, 부착 미생물을 활용함으로서 유입부하변동에 유동적으로 대처시키는 기능을 감당하는 것으로 파악된다.In more detail, the nitrification mechanism of the contact nitriding tank is attached to the biofilm, and microorganisms such as nitrosomons and nitrobactors, which are nitrifying microorganisms, are attached and suspended to increase the efficiency of microorganisms by increasing microbial activity and maintaining anaerobic / aerobic status on the biofilm of adherent microorganisms. Nitrification and denitrification are simultaneously performed on their own, and by using attached microorganisms, it is understood that it is able to cope with the function of inflow load fluctuation.
NH4+ + O2 ---Nitrosomonas---> NO2- + 4H+NH 4 + + O 2 --- Nitrosomonas ---> NO 2- + 4H +
NO2- + O2 ----Nitrobactors---> NO3-NO 2- + O 2 ---- Nitrobactors ---> NO 3-
무산소조에서의 탈질화를 살펴보면 무산소조에서는 접촉질화조에서 산화된 NO3-N이 반송되어 탈질균의 호흡을 통해 N2로 환원되어 대기로 방출 되는 메카니즘으로 인식된다.Denitrification in an anoxic tank is regarded as a mechanism in which NO 3 -N oxidized in a contact nitriding tank is returned and reduced to N 2 through the respiration of denitrification bacteria and released into the atmosphere.
- NO3 - ----Preudomonas---> NO2-----Preudomonas---> N2↑-NO 3 ----- Preudomonas ---> NO 2 ----- Preudomonas ---> N 2 ↑
무산소조에서 생물활성조로 이송된 슬러지는 호기상태의 활성슬러지에 의해 유기물이 산화되고 산화된 슬러지는 접촉질화조로 이송되어 미처리된 유기물을 산화시키고 부착미생물롸 부유미생물에 의해 질산화가 이루어지게 된다. The sludge transported from the anoxic tank to the bioactive tank is oxidized by the activated sludge in the aerobic state, and the oxidized sludge is transferred to the contact nitriding tank to oxidize the untreated organic matter and nitrification is performed by the adherent microorganisms and suspended microorganisms.
부가적으로 설명하면 생물활성조는 일반적인 하수처리시설의 호기성조와 같은 역할을 한다. 따라서 1차적으로 BOD를 제거하고 활성화된 슬러지가 접촉질화조로 이송된다.In addition, bioactive tanks act like aerobic tanks in general sewage treatment plants. Therefore, the BOD is first removed and the activated sludge is transferred to the contact nitriding tank.
이송된 활성슬러지는 접촉질화조의 부착미생물과 공생하면서 슬러지의 탈리와 부착을 원활히 하고 여재의 폐쇄현상을 감소시키며 접촉여재에 생긴 생물막에 질산화 미생물이 고정되면서 질산화율을 증가시키고 다량의 미생물을 부착하여 높은 MLSS를 유지하게 된다. 또한 접촉여재의 부착 미생물과 부유미생물이 공존하므로 동절기의 수온(8~11℃)저하 시에도 안정적인 고도처리가 가능하며 부착미생물에 의해 유기물산화와 슬러지를 먹이로 하는 후생동물의 공존으로 슬러지 발생량이 감소하게 된다.The transported activated sludge coexists with the adherent microorganisms of the contact nitriding tank, which facilitates the detachment and attachment of sludge, reduces the closure of the media, and increases the nitrification rate by attaching nitrification microorganisms to the biofilm formed in the contact media, thereby attaching a large amount of microorganisms. Maintain MLSS. In addition, since microorganisms of microorganisms and airborne microorganisms of contact media coexist, stable high-level treatment is possible even when water temperature (8 ~ 11 ℃) decreases in winter, and sludge generation amount is caused by coexistence of welfare animals that feed organic material and sludge by adhesion microorganisms. Will decrease.
본원의 도1에 제시된 처리공정을 각 단계별로 다시 설명하여 보면,Looking again at each step of the treatment process shown in Figure 1 of the present application,
1, 하수의 유입량이 시간별로 집중되는 첨두유량을 일정시간 보관하여 일정량씩 이송함으로써 미생물의 충격부하를 최소화 하는 유량 조정 단계와(1),1, flow rate adjustment step of minimizing the impact load of microorganisms by storing the peak flow rate in which the inflow of sewage is concentrated by time and transferring it by a certain amount (1),
2, 드럼스크린에 의해 대형 및 미세한 고형 협잡물을 제거하는 미세협잡물 분리단계와(2),2, the fine contaminant separation step of removing large and fine solid impurities by the drum screen (2),
3, 접촉 질화조에서 반송 되어진 질산화된 질소를 탈질균을 이용하여 탈질하고 과잉 섭취된 인을 제거하는 영양염류 제거 단계와(3),3, a nutrient removal step of denitrifying nitrogen nitride nitrogen returned from the contact nitriding tank using denitrification bacteria and removing excess phosphorus (3);
4, 유기물을 물과 이산화탄소로 분해하고 암모니아성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 생물학적처리단계(4),4, biological treatment step of decomposing organic matter into water and carbon dioxide and oxidizing ammonia nitrogen to nitrate nitrogen (4),
5. 생물학적 처리가 끝난 하수로부터 발생된 오니등을 침전조 및 부가처리공정에 의해 정화된 처리수와 분리하는 오니 분리 단계(5),5. Sludge separation step (5) for separating sludge etc. generated from biologically treated sewage with treated water purified by sedimentation tank and additional treatment process,
6. 정화 처리된 하수를 방류하기 위한 방류 단계(6)로 파악될 수 있다.6. Can be identified as a discharge step 6 for discharging the treated sewage.
이하 도면2 을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
도2은 본 발명에 따른 생물막목편을 이용한 하수의 고도처리방법의 일 실시예로서의 본원의 처리 계통도이다.Figure 2 is a treatment flow chart of the present application as an embodiment of the advanced sewage treatment method using a biofilm wood piece according to the present invention.
가정에서 발생된 하수원수(7)는 관로를 통해 유량 조정조에(8)공급되어진다.Sewage water 7 generated at home is supplied to the flow rate adjustment tank 8 through a pipe line.
유량조정조(8)에 유입되는 하수는 계절별 시간별로 첨두유량(尖頭流量)이 발생하게 된다. 특히 유입량이 소규모일수록 첨두유량의 발생 및 빈도가 커지게 된다. 이러한 첨두유량이 발생하게 되면 생물학적처리단계 에서의 미생물에 일시적인 빈부하 또는 과부하가 발생하게 되고 이로 인해 미생물의 서식조건이 악화되어 방류수질에 막대한 영향을 미치게 된다. 이러한 폐단을 막기 위해 유량조정조를 설치하고 다음 단계인 미세협잡물 분리단계를 거처 영양염류 제거단계로 일정량씩 하수를 공급하게 된다. 유량조정조(8)에서 수중펌프를 이용하여 미세드럼스크린(간극 1mm)에 일정량씩 하수를 공급하며 협잡물 및 침사물을 제거하여 고형물로 반출하며 고형물이 분리된 처리수는 생물학적처리 단계인 혐기조(10)로 이송된다. The sewage flowing into the flow regulating tank 8 generates peak flow rate for each season. In particular, the smaller the inflow, the greater the incidence and frequency of peak flow. When such peak flow occurs, temporary load or overload occurs on the microorganisms in the biological treatment step, which causes the microbial habitat condition to deteriorate and have a great influence on the discharge water quality. In order to prevent this end, a flow control tank is installed and the sewage is supplied by a certain amount to the nutrient removal step through a fine contaminant separation step. The flow control tank 8 supplies sewage to the micro drum screen (gap 1mm) by a certain amount using an underwater pump, removes contaminants and sediments, and exports them to solids. The treated water from which the solids are separated is an anaerobic tank (10). Is transferred to).
혐기조(10)에서는 인을 생물학적으로 제거하기 위한 시설로, 혐기성미생물에 의해 유기물을 PHB(Poly Hydroxyl Butyrate)형태로 저장하고 Polyphosphate의 가수분해에 의해 발생되는 에너지를 이용하여 인을 방출시키게 된다. 또한 교반기를 설치하여 오니를 교반하여 줌으로서 유입오니와 침전조(14)에서 반송되어진 잉여오니의 혼합을 유도하고 오니의 침전을 방지한다. 혼합된 오니는 도관을 통해 무산소조로 (11) 이송된다.The anaerobic tank 10 is a facility for biologically removing phosphorus. The anaerobic microorganism stores organic matter in PHB (Poly Hydroxyl Butyrate) form and releases phosphorus using energy generated by hydrolysis of polyphosphate. In addition, an agitator is provided to agitate the sludge to induce mixing of the sludge and the surplus sludge conveyed from the settling tank 14 to prevent precipitation of the sludge. The mixed sludge is transported 11 to an anaerobic bath through the conduit.
무산소조(11)에서는 생물활성조와(12) 접촉질화조를(13) 거쳐 산화된 질산염(NO3-N)과 아질산염(NO2-N)이 이송펌프에 의해 도관으로 이송되어 혐기조에서(10) 처리된 원수와 교반기에 의해 혼합되어 탈질이 이루어진다. 탈질이 완료된 오니는 유기물처리단계인 생물활성조로(12) 자연유하로 이송된다.In the anaerobic tank (11), oxidized nitrates (NO 3 -N) and nitrites (NO 2 -N) are transferred to the conduit by a transfer pump via a bioactive tank (12) and a contact nitriding tank (13). Denitrification is carried out by mixing the treated raw water with a stirrer. Denitrification is completed, the sludge is transferred to the natural oil in the bioactive tank 12, which is an organic material treatment step.
생물활성조(12)에는 부유 미생물에 의해 유기물제거가 이루어지며 미처리된 오니는 다음단계인 접촉 질화조로(13) 자연유하로 이송된다.The bioactive tank 12 is organic matter is removed by the floating microorganisms and the untreated sludge is transferred to the natural oil into the contact nitriding tank 13, which is the next step.
접촉 질화조에서는(13) 생물활성조에서(12) 미처리된 유기물을 제거하고 부유 및 부착미생물에 의해 질산화를 유도한다. 특히 생물막목편(참나무)을 침지시켜 미생물을 부착성장시켜 질산화 미생물의 체류시간을 늘려 줌으로서 증식 속도가 느린 질산화미생물의 성장을 촉진시킨다. 생물막 목편은 접촉질화조(13)의 60~80%로 충진하며 격자 형태(도면3.)로 쌓아올린다. 또한 접촉질화조에서(13) 활성오니를 생물활성조로(12) 반송하여 부유미생물과 부착미생물의 원활한 혼합을 유도한다. In contact nitriding tanks (13) in bioactive tanks (12) untreated organics are removed and nitrification is induced by suspended and adherent microorganisms. In particular, by immersing the biomembranous piece (oak) to increase the retention time of nitrifying microorganisms by attaching and growing microorganisms to promote the growth of nitrifying microorganisms slow growth rate. The biofilm neckpiece is filled with 60-80% of the contact nitriding tank 13 and stacked in a lattice form (Fig. 3). In addition, in the contact nitriding tank (13), the activated sludge is returned to the biological activation tank (12) to induce smooth mixing of the floating microorganisms and the adherent microorganisms.
접촉질화조의(13) 질산염과 아질산염은 무산소조와(11) 혐기조로(10) 각각 90%와 10% 정도 반송되어 탈질과 탈인 과정을 거치게 된다. Nitrate and nitrite in the contact nitriding tank (13) are returned to about 90% and 10% of the anaerobic tank and the anaerobic tank (10), respectively, to undergo denitrification and dephosphorization.
유기물과 영양염류가 제거된 활성오니는 침전조로(14) 이송되어 고액이 분리되며 고형분중 95%는 혐기조로 이송되며 나머지 5%는 오니농축조로(18) 이송되어 액상으로 방출 된다. 또한 액성분은 여과수조에(15) 일시 저장되어 일정량씩 모래여과기로(16) 이송된다.The activated sludge from which organic matter and nutrients are removed is transferred to the settling tank (14) to separate the solid liquid, and 95% of the solids are transferred to the anaerobic tank, and the remaining 5% is transferred to the sludge concentration tank (18) and released into the liquid phase. In addition, the liquid component is temporarily stored in the filtrate (15) is transferred to the sand filter 16 by a predetermined amount.
모래여과기는(16) 침전조를(14) 거쳐 온 처리수중 남아있는 고형물질(SS)을 제거하여 고형분은 역세펌프를 이용하여 세척하여 유량조정조로(8) 이송하여 재처리 되며 나머지 처리수는 소독방류조로(17) 이송된다.The sand filter (16) removes the solid matter (SS) from the treated water that has passed through the settling tank (14), washes the solids using a backwash pump, transfers it to the flow adjusting tank (8), and reprocesses the remaining treated water. The discharge tank 17 is transferred.
소독방류조로 이송된 처리수는 약품에 의해 살균되어 최종적으로 하천으로 방류된다. The treated water transferred to the disinfection tank is sterilized by chemicals and finally discharged to the stream.
[실시예]EXAMPLE
본원의 하수 처리방법의 처리효율을 확인하기 위한 실험으로 양돈농가가 다수 있는 경기도 양평군 옥천면 00마을 하수도(가구수20호)의 유입수를 원수로 이용하고자 하였으며 아래 표1에 제시하는 규격으로 혐기조, 무산소조, 생물활성조, 접촉질화조 등의 반응처리조를 만들었다.As an experiment to confirm the treatment efficiency of the sewage treatment method of the present application, we tried to use the inflow water from the sewerage system (House No. 20) in Okcheon-myeon, Yangpyeong-gun, Gyeonggi-do, where there are many pig farms, and the anaerobic tank, anaerobic tank, Reaction treatment tanks such as a biologically active tank and a contact nitriding tank were made.
표1. 본원의 표고목 접촉여재를 사용하기 위한 처리조 설치규격.Table 1. Specification for treatment tank installation for use of shiitake contact media of the present application.
※ 상기규격은 1㎥/d 처리기준의 용량으로 설계하고 생물막 담체의 접촉질화조의 용적에 70%로 적층한 구조임. ※ The above standard is designed with the capacity of 1㎥ / d treatment standard and is 70% stacked on the volume of contact nitriding tank of biofilm carrier.
본원의 생물막 목편을 이용한 고도처리시설로 처리한 결과를 실험결과1로, 종래의 A2O공법으로 처리한 결과를 실험결과2로 분석치를 얻었다.The results obtained by treatment with the advanced treatment facility using the biofilm wood fragment of the present application were obtained as the experimental results 1, and the results obtained by the conventional A2O method were obtained as the experimental results 2.
상기 조건에서의 처리결과는 표2와 같다.(표2 의 데이터는 6개월간 실험하여 데이터를 평균한 값이다) The results of the treatment under the above conditions are shown in Table 2. (The data in Table 2 is the average value of the data after 6 months of experiments.)
표 2.Table 2.
상기에서와 같이, 본원의 하수처리시스템 발명은 종래의 접촉산화공법과 활성슬러지공법의 단점을 보완하여 유량변화가 심한 하수를 효과적으로 유기물과 영양염류를 제거하여 하천의 오염을 방지할 수 있음을 확인하였다.As described above, the present invention of the sewage treatment system of the present application supplements the shortcomings of the conventional catalytic oxidation method and the activated sludge method to confirm that the sewage with a large flow rate can effectively remove organic matter and nutrients to prevent pollution of the river. It was.
이와 같이, 본 발명은 종래의 접촉산화공법과 활성슬러지공법의 단점을 보완하여 유량변화가 심한 하수를 효과적으로 유기물과 영양염류를 제거함으로서 하천의 오염을 방지할 수 있음을 확인하였다.As described above, the present invention was found to be able to prevent the pollution of the river by effectively removing the organic matter and nutrients in the sewage with a large flow rate change by supplementing the disadvantages of the conventional catalytic oxidation method and activated sludge method.
특히, 폐기물로 버려지는 폐표고목을 생물막담체로 이용함으로서 폐자원의 재활용과 표고목에 접종되어진 목재부후균을 이용하여 난분해성 유기물을 안정적으로 제거하고 영양염류의 효율적인 제거가 가능하다.In particular, by using waste shiitake used as a biofilm carrier, it is possible to stably remove hardly decomposable organic substances and to efficiently remove nutrients by using waste resources and wood fungi inoculated into shiitake.
또한, 기존의 하수처리시설을 보완하여 사용할수 있어 초기 설비비용을 줄일 수 있고 유지관리가 간편하여 저렴한 비용으로 안정적인 수처리 시스템을 운영할 수 있다. In addition, the existing sewage treatment facility can be used to complement the initial facility cost can be reduced, and easy maintenance can operate a stable water treatment system at low cost.
도 1 은 본 발명에 따른 하수의 고도처리시스템 계통도. 1 is a schematic diagram of an advanced treatment system for sewage according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 하수의 고도처리시스템 실시예의 처리공정도. 2 is a process chart of the embodiment of the advanced sewage treatment system according to the present invention.
도 3 은 본 발명의 특징인 목편의 적층구조와 배치상태도. Figure 3 is a laminated structure and arrangement of the neck pieces characterized in the present invention.
도 4 는 본 발명의 목편 사시도. 4 is a perspective view of the neck of the present invention.
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