KR20080019038A - Nitrogen-rich wastewater treatment method and struvite formation method using bone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칼슘 이온과 인산염 이온을 용해한 액을 저렴하게 공급하여서 질소 과다함유 폐수로부터 경제적으로 질소를 제거하면서 경제적으로 다량의 스트루바이트를 제조하는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a method for producing a large amount of struvite economically while economically removing nitrogen from waste nitrogen-containing wastewater by inexpensively supplying a solution in which calcium ions and phosphate ions are dissolved.
질소를 과다함유하는 폐수의 처리에는 여러 가지의 생물학적 방법과 물리화학적 방법이 있지만 제거효율의 유지가 어렵거나 많은 경비가 소요된다. 최근에는 마그네슘이온, 암모늄이온, 인산염이온이 1:1:1의 몰비로 형성되는 인산마그네슘암모늄(MgNH4PO46H2O)결정인 MAP 염을 제작함으로써 인산염과 질소를 동시에 제거하는 방법에 관한 연구가 활발히 진행 중이며 그 반응식은 다음과 같다.There are many biological and physicochemical methods for the treatment of excess nitrogen containing wastewater, but it is difficult or expensive to maintain the removal efficiency. Recently, a method for removing phosphate and nitrogen at the same time by preparing a MAP salt of magnesium ammonium phosphate (MgNH 4 PO 4 6H 2 O) crystal in which magnesium ions, ammonium ions and phosphate ions are formed in a molar ratio of 1: 1: 1. The research is active and the reaction is as follows.
Mg2 + + NH4 + +PO4 3 - + 6H2O → MgNH4PO46H2O Mg 2 + + NH 4 + + PO 4 3 - + 6H 2 O → MgNH 4 PO 4 6H 2 O
또한, MAP 염 형성과정에서 Mg2 + 이온 대신, 칼슘 이온이 대치된 Calcium Ammonium Phosphate와 같은 동족체(Analog)도 생성되며, MAP 과 MAP의 동족체를 통 칭하여 스트루바이트라 칭한다. 폐수에 존재하는 인과 질소를 스트루바이트로 제거하는 방법은 인과 질소를 효율적으로 동시에 제거하는 방법이며, 스트루바이트는 지효성 비료(Slow-Release Fertilizer)로써 판매가 가능하다. 지효성 비료란 식물에 독성이 없으며 한번 사용으로 오랫동안 산화하지 않고 지속적으로 효과를 내는 비료를 지칭한다.In addition, MAP salt formation instead of Mg 2 + ions, and generate analogs (Analog) such as calcium ions are replaced Calcium Ammonium Phosphate in, it referred to through a homologue of MAP and MAP host referred rubayi Trad. Phosphorus and nitrogen in the wastewater are removed by struvite efficiently, and struvite can be sold as a slow-release fertilizer. Sustained fertilizer refers to a fertilizer that is nontoxic to plants and that does not oxidize for a long time with one use and continues to be effective.
스트루바이트 제조기술은 Tsunekawa 등의 일본특허 제 11-267665호와 Trentelman의 미국특허 제 4,389,317호 등 외국 기술들과 한국 공개 특허 10-2002-0005521, 10-2000-0019613, 10-2004-0070408, 10-2007-0135309 등 국내의 기술들이 존재하지만 질소의 농도는 높은 반면에, Mg, 칼슘 과 인산염의 농도가 낮은 질소 과다함유 폐수 처리를 할 때 Mg, 칼슘과 인산염을 약품으로 공급할 경우 상당한 약품비가 소모되므로 스트루바이트 형성량이 한정되고 암모니아성 질소가 다량 남는 단점에 대한 보완책에 대하여 준비된 기술은 없다. 즉 Mg, 칼슘과 인산염을 저렴하게 공급하여 질소 과다함유 폐수로부터 질소를 추가적으로 제거하고 경제적으로 스트루바이트 생산량을 증가시키는 방안에 대한 특허나 기술은 없다. Struvite manufacturing technology includes foreign technologies such as Japanese Patent No. 11-267665 of Tsunekawa et al. And US Patent No. 4,389,317 of Trentelman, and Korean Patent Publication Nos. 10-2002-0005521, 10-2000-0019613, 10-2004-0070408, While domestic technologies such as 10-2007-0135309 exist, the concentration of nitrogen is high, while the concentration of Mg, calcium and phosphate is high when the Mg, calcium and phosphate are supplied to the chemical during wastewater treatment with a low concentration of Mg, calcium and phosphate. There is no technique prepared to compensate for the disadvantage that the amount of struvite formation is limited and a large amount of ammonia nitrogen remains. In other words, there is no patent or technology for providing an inexpensive supply of Mg, calcium and phosphate to further remove nitrogen from the nitrogen-rich wastewater and economically increase the yield of struvite.
본 발명의 목적은 칼슘 이온과 인산염 이온을 용해한 액을 저렴하게 공급하여서 질소 과다함유 폐수로부터 경제적으로 질소를 제거하면서 경제적으로 다량의 스트루바이트를 제조하는 방법에 대한 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing a large amount of struvite economically while economically removing nitrogen from waste nitrogen-containing waste water by inexpensively supplying a solution in which calcium ions and phosphate ions are dissolved.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,The configuration of the present invention for achieving the above object,
(a) 뼈(bone)를 산(acid)과 접촉시키면서 칼슘 이온과 인산염 이온을 용해시켜 칼슘/인 용해액을 제조하는 칼슘/인 용해단계(10)와,(a) a calcium / phosphorus dissolving step (10) of preparing calcium / phosphorus dissolving solution by dissolving calcium ions and phosphate ions while contacting a bone with an acid;
(b) 상기 칼슘/인 용해액을 처리대상 폐수와 함께 혐기성 반응조에 투입하여 혐기성 미생물로 처리하는 혐기성 처리단계(20)와,(b) the
(c) 상기 (b) 단계로부터 유출되는 혐기성 유출수로부터 스트루바이트를 형성시키는 스트루바이트 제조단계(30)로 형성된다.(C) is formed by a struvite manufacturing
본 발명의 구성을 보다 상세히 설명하면, (a) 단계는 뼈(bone)를 산(acid)과 접촉시키는 단계로써, 산의 종류에 따라 단 5분의 접촉으로 상당량의 칼슘과 인산염이 용해되어 칼슘/인 용해액으로 되는 사실을 확인하였다. 사용 가능한 산으로는 산업현장에서 발생하는 폐산(waste acid)과 저급산(low rate acid) 등 구매 가능한 모든 산을 포함하고, 음식물 쓰레기 등을 산발효(acidification)시켜서 pH가 1.5~5.5인 산발효액(fermented acid)을 사용할 수 있다.Referring to the configuration of the present invention in more detail, step (a) is a step of contacting the bone (acid) with the acid (acid), depending on the type of acid dissolved in a significant amount of calcium and phosphate in only 5 minutes of contact It confirmed that it became / phosphorus solution. Acids that can be used include all acids that can be purchased, such as waste acid and low rate acid, which are produced at industrial sites, and acid fermentation solutions with a pH of 1.5 to 5.5 by acidifying food wastes. (fermented acid) may be used.
또한, 산발효액을 제조하는 과정인 산발효조에 유기물과 함께 뼈를 추가적으 로 투입하여 산발효와 칼슘/인 용해단계를 함께 진행하는 것도 가능하며 이 경우는 산발효조에서 유기물의 산발효 및 칼슘/인의 용해가 동시에 진행된다. 즉 음식물 쓰레기, 축산분뇨 등을 산발효하면서 생성되는 산발효액이 뼈와 반응하여 칼슘과 인산염을 용해하므로 폐산의 구입비 및 운송비를 절감하는 장점이 존재한다. In addition, it is also possible to proceed with the acid fermentation and calcium / phosphorus dissolution step by additionally adding bone together with the organic matter in the acid fermentation tank, which is a process for producing an acid fermentation solution, in this case, acid fermentation and calcium / Dissolution of phosphorus proceeds simultaneously. That is, acid fermentation produced during acid fermentation of food waste and livestock manure reacts with bone to dissolve calcium and phosphate, thereby reducing the purchase cost and transportation cost of waste acid.
추가적인 칼슘 이온의 용해 및 공급이 필요한 경우에는 패류껍데기(shell cover)를 뼈와 함께 투입시켜 산과 접촉시키면서 원하는 만큼의 칼슘을 공급하거나 패류껍데기를 산과 접촉시키는 칼슘 용해조를 별도로 설치하여 칼슘 용해액을 별도로 공급하는 방법도 사용 가능하다. When dissolving and supplying additional calcium ions is necessary, the shell cover is put together with the bone to supply as much calcium as desired while contacting the acid, or a separate calcium dissolving tank is provided to separate the shell of the shell by acid. Supply methods are also available.
상기 (a) 단계에서 만들어진 칼슘/인 용해액의 pH가 낮기 때문에 스트루바이트 제조를 위한 적정 조건(pH 9~9.2)을 조성하기 위해 다량의 알칼리제가 필요하므로 칼슘/인 용해액을 직접적으로 스트루바이트 제조를 위해 사용하는 것은 경제적이지 못하다. Since the pH of the calcium / phosphate solution prepared in step (a) is low, a large amount of alkaline agent is required to create the proper conditions (pH 9-9.2) for the preparation of struvite. It is not economical to use it for true byte production.
그러므로 (b) 단계는 (a) 단계에서 만들어진 칼슘/인 용해액을 처리대상인 질소 과다함유 폐수와 함께 혐기성 반응조에 투입하여 혐기성 미생물로 유기물을 분해하여 메탄가스와 이산화탄소로 전환하고 상당량의 유기 질소를 암모니아성 질소로 전환시키는 단계이다.Therefore, in step (b), the calcium / phosphate solution prepared in step (a) is added to the anaerobic reactor with waste nitrogen-containing wastewater to be treated, and the organic matter is decomposed into anaerobic microorganisms, converted into methane gas and carbon dioxide, and a considerable amount of organic nitrogen is converted. Converting to ammoniacal nitrogen.
상기 질소 과다함유 폐수는 하수, 축산폐수, 산업폐수, 음식물쓰레기, 음식물쓰레기 탈리액, 하수슬러지 등 Mg, 칼슘 그리고 인산염 인 보다 질소를 과다함유하는 모든 종류의 폐수를 지칭한다. The nitrogen-containing wastewater refers to all kinds of wastewater containing more nitrogen than Mg, calcium and phosphate, such as sewage, livestock wastewater, industrial wastewater, food waste, food waste stripping liquid, sewage sludge, and the like.
혐기성 처리과정에서 발생하는 이산화탄소의 용해로 인하여 혐기성 반응조에 서 pH 조정 현상이 일어나므로 혐기성 유출수의 pH는 유입수 성상과 무관하게 6.8~8.2를 유지한다. 그러므로 혐기성 처리과정을 거침으로써 스트루바이트 형성에 적합한 조건(pH 9.0~9.2)을 만들기 위한 알칼리제의 투입량이 최소화되는 장점이 존재한다. Because of the pH adjustment in the anaerobic reactor due to the dissolution of carbon dioxide from the anaerobic treatment, the pH of the anaerobic effluent is maintained between 6.8 and 8.2 regardless of the influent properties. Therefore, the anaerobic treatment process has the advantage of minimizing the input of alkaline agent to make conditions suitable for struvite formation (pH 9.0-9.2).
사용할 수 있는 혐기성 반응조로는 소화조(digester), 혐기성 접촉조(anaerobic contact process), 유동된 미생물을 사용하는 유동층 반응조(fluidized bed reactor), 담체에 부착된 미생물을 사용하는 여상조(anaerobic filter), 부착 및 부유 미생물을 함께 사용하는 혼합형 반응조(hybrid anaerobic reactor)와 미생물로 형성된 그래뉼(granule)을 사용하는 UASB(upflow anaerobic sludge blanket), EGSB(extended granule sludge bed), IC(internal circulation)와 같은 UASB 계열의 반응조 등 현재 운전되고 있는 모든 혐기성 반응조의 사용이 가능하다. Anaerobic reactors that can be used include digesters, anaerobic contact processes, fluidized bed reactors using fluidized microorganisms, anaerobic filters using microorganisms attached to carriers, and attachments. And UASB series such as hybrid anaerobic reactors using floating microorganisms, upflow anaerobic sludge blankets (UGASB), extended granule sludge beds (EGSB), and internal circulation (IC) using granules formed of microorganisms. All anaerobic reactors currently in operation, including reactors, can be used.
(c) 단계는 스트루바이트 형성을 위한 단계로, 스트루바이트 형성을 위한 여러 가지 공법 및 특허 공법들을 모두 사용할 수 있다. Step (c) is a step for forming the struvite, and various methods and patent methods for struvite formation may be used.
(a)단계가 없이 (b)단계 후 (c)단계를 사용하는 현재의 스트루바이트 제조법과 비교하면 본 발명은 질소 제거효율이 향상되고 그에 따른 유출수 질소농도의 하락, 및 스트루바이트 생산량이 경제적으로 증대되는 장점이 있다.Compared with the current struvite manufacturing method using step (b) after step (b) without step (a), the present invention improves the nitrogen removal efficiency and consequently decreases the effluent nitrogen concentration, and the struvite yield It has the advantage of being economically increased.
본 발명에 의하면, 뼈를 산에 용해하여 저렴하게 제조된 칼슘/인 용해액을 질소 과다함유 폐수와 함께 혐기성 처리하고 그 처리수로부터 스트루바이트를 제조 함으로써, 질소를 경제적으로 제거하면서 다량의 스트루바이트를 경제적으로 제조할 수 있다. According to the present invention, a calcium / phosphorate solution prepared by dissolving bone in an acid at low cost is anaerobicly treated with an excess of nitrogen containing wastewater and a struvite is produced from the treated water, thereby efficiently removing a large amount of nitrogen while removing nitrogen economically. True bytes can be produced economically.
이하, 후술하는 실시예에 의하여 본 발명의 구성이 더욱 명확해지고, 그 효과가 입증될 것이다.Hereinafter, the structure of the present invention will be more clearly understood by the following examples, and the effects thereof will be demonstrated.
<실시예 1><Example 1>
총 유효용량이 1m3이고, 높이가 3m인 상향류식 혐기성 반응조에 협잡물을 제거한 축산폐수를 150L/d로 유입시키면서 운전되는 혐기성 반응조 후단에 NaOH와 Mg 이온을 공급하는 설비와 폭기설비를 갖춘 스트루바이트 제조설비를 설치하여 스트루바이트를 형성시키면서 처리수를 분석하였다. 마그네슘 함유 화합물의 공급량은 Mg 이온의 농도를 972 mg/L(40 mmole/L) 증가시키기 위한 양을 주입하였고 스트루바이트 제조설비의 유출수 pH를 8.8~9.0으로 유지하도록 알칼리제를 주입하며 한 달간 운전하여 분석한 결과의 평균값을 아래 표에 정리했으며 협잡물을 제거한 축산폐수의 성상을 혐기처리 전으로, 혐기성 폐수처리 단계의 유출수를 혐기처리 후, 그리고 스트루바이트 제조설비의 유출수를 결정분리 후로 표현하였다. Total effective capacity of 1m 3, and a height of 3m is equipped with an up-flow equipment and aeration that supplies NaOH and Mg ions equipment for livestock waste water to remove impurities in the anaerobic reactor to the back end anaerobic reactor is operated while flowing into the 150L / d's true The treated water was analyzed while a bite manufacturing facility was installed to form struvite. The amount of magnesium-containing compound was injected to increase the concentration of Mg ions to 972 mg / L (40 mmole / L), and to run for one month while injecting an alkaline agent to maintain the effluent pH of the struvite manufacturing equipment at 8.8 to 9.0. The average values of the analysis results are summarized in the table below. The characteristics of livestock wastewater from which contaminants have been removed are expressed before anaerobic treatment, the effluent from the anaerobic wastewater treatment stage after the anaerobic treatment, and the effluent from the struvite manufacturing equipment after crystal separation. .
상기 실험을 진행하면서 pH가 2.2인 폐산 40L에 돼지 뼈 5kg와 굴껍질 4kg을 7일 동안 용해하여 칼슘/인 용해액을 매주 준비하였고 이 용액을 5L/d씩 원수와 함께 혐기성 반응조에 유입시키면서 운전 시작 한 달 뒤부터 한 달 동안 분석한 결과를 아래 표에 칼슘/인 용해액 공급 후로 표현하였다.During the experiment, 5 kg of pork bone and 4 kg of oyster shell were dissolved in 40 L of waste acid having a pH of 2.2 for 7 days, and a calcium / phosphate solution was prepared every week. The solution was operated with 5 L / d of raw water in an anaerobic reactor. One month after the start of the analysis, the results are expressed as the calcium / phosphate solution in the table below.
[표 1] [mg/L]TABLE 1 mg / L
칼슘/인 용해액의 공급이 없는 현재의 스트루바이 제조 방법으로, 혐기성 반응조 후단인 스트루바이트 제조 설비에 40mmole/L의 Mg이온을 공급할 때에는 인산염 인은 18.3mmole/L(97.9%)가 암모니아성 질소는 12.47mmole/L(11.8%)가 제거되며 Mg이온, 암모늄이온, 인산염이온이 3.21:1:1.47의 몰비로 제거되었고 암모니아성 질소의 농도가 1,305mg/L로 유출되었다. In the current production method of strubi without the supply of calcium / phosphorus solution, the phosphate phosphorus 18.3 mmol / L (97.9%) is ammonia when 40 mmole / L Mg ion is supplied to the struvite manufacturing facility after the anaerobic reactor. Nitrogen was removed from 12.47 mmol / L (11.8%), Mg, ammonium and phosphate ions were removed at a molar ratio of 3.21: 1: 1.47, and the concentration of ammonia nitrogen flowed out at 1,305 mg / L.
그러나 칼슘/인 용해액을 공급한 후에는 Mg이온의 추가공급없이 인산염 인은 63.3mmole/L(99.8%), 암모니아성 질소는 42.29mmole/L(40.0%)가 제거되어 유출수의 암모니아성 질소의 농도가 888mg/L로 감소되었다. However, after supplying the calcium / phosphorus solution, 63.3 mmol / L (99.8%) of phosphate and 42.29 mmol / L (40.0%) of ammonia nitrogen were removed without additional supply of Mg ions. The concentration was reduced to 888 mg / L.
추가적인 Mg, Ca, PO4 등 약품 공급없이 뼈와 패각류로부터 제조한 칼슘/인 용해액을 혐기성 처리 전에 투입하고 혐기성 처리수에 약간의 pH 상승을 위한 알칼리제 투입 만으로 질소의 추가 제거 및 스트루바이트의 추가생산이 이루어진다는 것이 본 특허 공정의 장점이다. Additional Mg, Ca, PO 4 The addition of calcium and phosphorus solution prepared from bone and shellfish without anaerobic treatment before anaerobic treatment and the addition of alkali to the anaerobic treated water for a slight increase in pH result in the additional removal of nitrogen and additional production of struvite. It is an advantage of this patented process.
<실시예 2> <Example 2>
상기 실험을 완료한 후 동일한 방법으로 제조한 칼슘/인 용해액의 공급량을 5L/d에서 10L/d로 증가시켜서 동일한 실험을 시작한지 한 달 뒤부터 한 달 동안 분석한 결과를 아래 표에 패각류 공급 중지 전으로 표현하였다. 이 실험이 완료된 후에는 Ca 이온을 추가적으로 공급하기 위하여 투입하던 굴껍질의 투입을 중단하고 뼈로만 제조한 칼슘/인 용해액의 공급량을 10L/d로 유지하면서 동일한 실험을 진행하여 한 달 후부터 한 달 동안 분석결과를 패각류 공급 중지 후라고 표현하였다.After completing the above experiment, the amount of calcium / phosphate solution prepared in the same manner was increased from 5 L / d to 10 L / d, and one month after the same experiment was started, the results are shown in the table below. Expressed before stopping supply. After this experiment was completed, the oyster shell was discontinued for the additional supply of Ca ions, and the same experiment was conducted while maintaining the supply amount of calcium / phosphate dissolving solution made only of bone at 10 L / d. The analysis results were expressed as after shellfish supply was stopped.
[표 2] [mg/L]Table 2 [mg / L]
패각류 공급 중지 전이며 칼슘/인 용해액의 공급량을 5L/d에서 10L/d로 증가시킨 상태에서는 인산염은 92.96mmole/L(99.85%) 암모니아성 질소는 84.6mmole/L(80.0%)가 제거되었고 암모니아성 질소의 농도가 299mg/L로 크게 향상됨을 알 수 있었다. 패각류 공급 중지 후에는 인산염인은 44.2mmole/L(97.0%), 암모니아성 질소는 58.7mmole/L (55.5%)가 제거되어 유출수의 암모니아성 질소의 농도가 658mg/L로 유지되었으나 인산염 인이 42.6mg/L나 잔존하였다. 실험에 사용된 축산폐수는 뼈와 패각류로부터 제조한 칼슘/인 용해액을 사용해야 잔존하는 인산염 인이 낮게 유지되므로 뼈와 패각류로부터 제조한 칼슘/인 용해액을 사용하는 것이 타당하다고 사료되며 패각류 공급을 중지하면 칼슘 공급량이 모자라서 인산염인의 제거가 불충분함을 확인하였다. Before stopping the shellfish supply and increasing the supply of calcium / phosphate solution from 5L / d to 10L / d, phosphate 92.96mmole / L (99.85%) and ammonium nitrogen 84.6mmole / L (80.0%) It was found that the concentration of ammonia nitrogen was greatly improved to 299 mg / L. After stopping the feeding of shellfish, 44.2 mmole / L (97.0%) of phosphate and 58.7 mmole / L (55.5%) of ammonia nitrogen were removed to maintain 658 mg / L of ammonia nitrogen in the effluent. 42.6 mg / L remained. The livestock wastewater used in the experiment should be used with calcium / phosphate solution prepared from bone and shellfish to keep the remaining phosphate phosphorus low. Therefore, it is considered appropriate to use calcium / phosphate solution prepared from bone and shellfish. When the flow was stopped, it was confirmed that insufficient calcium phosphate was insufficient to remove phosphate.
<실시예 3> <Example 3>
주정폐수를 처리하는 고온 소화조에서 유출된 슬러지를 포집하여 100L소화조에 채 웠고 주정폐수를 5L/d 주입하며 운전되는 중온 혐기성 소화조 후단에 NaOH와 Mg 이온을 공급하는 설비와 폭기설비를 갖춘 스트루바이트 제조설비를 설치하여 스트루바이트를 형성시키면서 처리수를 분석하였다. 마그네슘 함유 화합물의 공급량은 Mg 이온의 농도를 486 mg/L(20 mmole/L) 증가시키기 위한 양을 주입하였고 스트루바이트 제조설비의 유출수 pH를 8.8~9.0으로 유지하도록 알칼리제를 주입하며 한 달간 운전하여 분석한 결과의 평균값을 아래 표에 정리했으며 주정폐수의 성상을 혐기처리 전으로, 혐기성 폐수 처리 단계의 유출수를 혐기처리 후, 그리고 스트루바이트 제조설비의 유출수를 결정분리 후로 표현하였다. Sludge from the high temperature digester treating liquor wastewater was collected and filled into 100L digester and supplied with 5L / d of liquor wastewater to supply NaOH and Mg ions to the rear of the medium temperature anaerobic digester operated and struvite equipped with aeration equipment. The treated water was analyzed while the manufacturing equipment was installed to form struvite. The amount of magnesium-containing compound was injected to increase the concentration of Mg ion to 486 mg / L (20 mmole / L), and an alkaline agent was injected for one month while maintaining the effluent pH of the struvite manufacturing equipment at 8.8 to 9.0. The average value of the analysis results is summarized in the table below, and the characteristics of alcoholic wastewater were treated before anaerobic treatment, the effluent from anaerobic wastewater treatment stage after anaerobic treatment, and the effluent from struvite manufacturing equipment after crystal separation.
상기 실험을 진행하면서 pH가 2.2인 폐산 3L에 돼지 뼈 0.5kg를 7일 동안 용해하여 칼슘/인 용해액을 매주 준비하였고 이 용액을 0.1L/d씩 원수와 함께 혐기성 반응조에 유입시키면서 운전 시작 한 달 뒤부터 한 달 동안 분석한 결과를 아래 표에 칼슘/인 용해액 공급 후로 표현하였다.During the experiment, 0.5 kg of pork bone was dissolved in 3 L of waste acid having a pH of 2.2 for 7 days, and a calcium / phosphate solution was prepared every week. The solution was started with 0.1 L / d of raw water and introduced into an anaerobic reactor. The results of the analysis for one month after the month are expressed as the calcium / phosphate solution in the table below.
[표 3] [mg/L]Table 3 [mg / L]
칼슘/인 용해액의 공급이 없는 현재의 스트루바이트 제조 방법으로, 혐기성 반응조 후단인 스트루바이트 제조 설비에 Mg이온을 공급할 때에는 인산염 인은 8.00mmole/L(94.8%) 암모니아성 질소는 5.86mmole/L (9.2%)가 제거되며 암모니아성 질소의 농도가 808mg/L로 유출되었다. The current method for producing struvite without supplying calcium / phosphorus solution.Phosphate phosphorus is 8.00mmole / L (94.8%) ammonia nitrogen is 5.86mmole / L (9.2%) was removed and the concentration of ammonia nitrogen leaked to 808 mg / L.
그러나 뼈를 용해한 칼슘/인 용해액 0.1L/d를 공급한 후에는 Mg이온의 공급없이 인산염 인은 47.9mmole/L(99.8%), 암모니아성 질소는 33.4mmole/L (52.5%)가 제거되어 유출수의 암모니아성 질소의 농도가 423mg/L로 감소되었다. However, after supplying 0.1 L / d of calcium / phosphorus dissolved in bone, 47.9 mmol / L (99.8%) of phosphate phosphorus and 33.4 mmol / L (52.5%) of ammonia nitrogen were removed without supplying Mg ion. The concentration of ammonia nitrogen in the effluent was reduced to 423 mg / L.
추가적인 Mg, Ca, PO4 등 약품 공급없이 뼈만을 용해한 칼슘/인 용해액을 주정폐수와 함께, 혐기성 처리한 후 혐기성 처리수에 약간의 pH 상승을 위한 알칼리제 투입 만으로 주정폐수로부터 질소의 추가 제거 및 스트루바이트의 증산이 이루어졌다. 패각류의 투입없이 뼈를 용해한 칼슘/인 용해액으로 이처럼 인산염 인의 제거율이 높은 이유는 사용된 주정폐수에 마그네슘과 칼슘이온의 농도가 유난히 높았기 때문이라 사료된다.Additional Mg, Ca, PO 4 Anaerobic treatment of calcium / phosphorus dissolving solution with bone alone without alcohol supply, along with alcoholic wastewater, further removal of nitrogen from alcoholic wastewater and increase of struvite by only adding alkaline agent to increase pH slightly in anaerobic treated water. lost. The reason for the high removal rate of phosphate phosphorus by dissolving bones without shellfish is that the concentration of magnesium and calcium ions in the drinking liquor was exceptionally high.
도 1은 본 발명의 구성을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart showing the configuration of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
10: 칼슘 용해 장치 10: calcium dissolving device
20: 혐기성 폐수 처리 단계 30: 스트루바이트 형성 단계 20: anaerobic wastewater treatment step 30: struvite formation step
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