KR20110091047A - Livestock wastewater treatment apparatus and treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축산폐수처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 산소, 오존, 과산화수소수를 사용한 고급산화법(AOP)을 이용하여 축산폐수의 질소, 인 등의 처리효율과 처리수준을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a livestock wastewater treatment apparatus and treatment method, and more specifically, it is possible to improve the treatment efficiency and treatment level of nitrogen, phosphorus, etc. of livestock wastewater by using an advanced oxidation method (AOP) using oxygen, ozone, hydrogen peroxide water. The present invention relates to an apparatus and a method.
일반적으로 축산폐수나 가축분뇨는 수질환경오염 원인의 70%를 차지하고 정화가 어려우므로, 그 고효율, 고도의 처리기술 개발은 물부족 현실 타개를 위하여 절실하다.In general, livestock wastewater and livestock manure account for 70% of the causes of water pollution and are difficult to purify. Therefore, development of high efficiency and advanced treatment technology is urgently needed to overcome the lack of water.
종래에는 축산폐수 등 유기성 폐수 처리를 위하여 표준활성 슬러지법이 널리 사용되었다. 이는 저류조에서 액상을 균질화하고, 희석하여 폭기조에서 호기성 세균의 활동을 활성화하며, 침전조에서 자연침전시킨다. 여기서 상징수(상층 맑은 액체)는 멸균 방류하고, 침전물은 농축 탈수시켜 폐기하는 기술이었다.Conventionally, the standard activated sludge method has been widely used for organic wastewater treatment such as livestock wastewater. It homogenizes and dilutes the liquid phase in the reservoir, activates the activity of aerobic bacteria in the aeration tank, and naturally precipitates it in the precipitation tank. Here, the supernatant (top clear liquid) was sterilized and discharged, and the precipitate was concentrated and dehydrated and discarded.
그러나, 이는 다량의 희석용수가 필요하고, 희석된 폐수를 처리하기 위하여 폭기조나 침전조가 대형화되어야 한다는 문제점이 있었다.However, this requires a large amount of dilution water, there was a problem that the aeration tank or sedimentation tank should be large in order to treat the diluted wastewater.
한편, 이러한 표준활성 슬러지법의 단점을 보완하여 특허공개 제10-1997-0059118호는, 협잡물 및 모래 제거 후, 저류조에서 액상을 균질화하고, 미세기포로 제1 폭기하고, 생물반응조에서 폭기하여 호기성 세균의 활동을 활성화하고, 미세기포로 제2 폭기하고, 오존접촉조에서 미세기포 제3 폭기와 함께 오존 접촉시켜, 방류시키는 기술을 공개하고 있다. 그리고 제1 폭기에 의한 부유물 처리를 위하여 제1 탈수기를, 제2 폭기 및 제3 폭기에 의해 생산된 슬러지 처리를 위하여 슬러지저장조, 응집조, 제2 탈수기를 거치도록 되어 있다.On the other hand, to compensate for the shortcomings of the standard activated sludge method, Patent Publication No. 10-1997-0059118, after removing the contaminants and sand, homogenizes the liquid phase in the storage tank, the first aeration with a micro-bubble, aeration in the bioreactor to aerobic bacteria It discloses a technique for activating the activity of the air, the second aeration with microbubbles, the ozone contact with the microbubbles and the third aeration in the ozone contact tank, and discharge. The sludge storage tank, the coagulation tank, and the second dehydrator are arranged to process the first dehydrator and the sludge produced by the second aeration and the third aeration for the treatment of the suspended matter by the first aeration.
그러나, 상기 구성에서는 기포발생기가 4대나 필요하고, 탈수기가 2대나 필요하여, 장치가 거대화되고, 기포발생이나 탈수에 필요한 소요 에너지가 증대되며, 또한 폐수원액을 희석하지 않고 그대로 처리함으로써 각종 처리기기의 부하가 증대되고, 폭기시 부유물의 기포 부착이 원활하지 않게 된다는 문제점이 있었다.However, in the above configuration, four bubble generators are required, and two dehydrators are required, so that the apparatus is enlarged, the energy required for bubble generation or dehydration is increased, and various treatment apparatuses are treated as they are without diluting the wastewater stock solution. There is a problem in that the load of is increased and bubbles are not smoothly adhered to the suspended matter during aeration.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 축산폐수원액을 희석하여 처리함으로써 처리기기의 부하증대를 방지하고, 폭기시 부유물의 기포 부착을 원활히 할 수 있으며, 고형분이 제거된 처리수를 희석용수로 재활보충함으로써 새로운 물의 보충을 억제할 수 있는 축산폐수처리장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, by diluting the livestock wastewater solution to prevent the increase of load of the treatment equipment, it is possible to smoothly bubbles attached to the float during aeration, the treated water from which the solid content is removed It is an object of the present invention to provide a livestock wastewater treatment apparatus and method capable of suppressing replenishment of new water by rehabilitation with dilution water.
또한, 동일 기능의 기기의 중복배치에 의한 장치 거대화를 방지하고, 에너지 소모를 줄일 수 있는 축산폐수처리장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a livestock wastewater treatment apparatus and method that can prevent device oversizing due to overlapping of devices having the same function and reduce energy consumption.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 장치는, 축산폐수원액을 모으는 저류조, 상기 축산폐수원액을 희석용수로 희석하여 희석폐수를 만드는 조절조, 상기 희석폐수를 완속교반하면서, 응집제와 산소폭기에 의하여 부유물을 부상시켜 고액폐수를 만드는 응집부상조, 상기 고액폐수로부터 고형분을 분리 제거하여 분리액을 만드는 탈수기, 상기 분리액을 수산화나트륨 접촉에 의하여 강알칼리화시켜서 알칼리성 폐수를 만드는 알칼리화조, 상기 알칼리성 폐수를 급속교반하면서, 오존, 과산화수소수와 황산 접촉에 의하여 강산화시켜서 산성 폐수를 만드는 산화조, 상기 산성 폐수를 수산화나트륨 접촉에 의하여 중화시켜서 중성 폐수를 만드는 중화조, 상기 중성 폐수를 여과하여 여과 처리수를 만드는 샌드필터, 상기 여과 처리수의 잔여 성분을 흡착하여 최종 처리수를 만드는 활성탄필터, 상기 최종 처리수를 모으고, 일부는 방류하는 방류수조, 상기 탈수기에서 나오는 분리액이나 상기 방류수조에서 나오는 최종 처리수 중 적어도 하나의 일부를 상기 희석용수의 일부 또는 전부를 대신하는 보충수로서 상기 조절조에 혼입시키는 보충배관을 구비함을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the apparatus of the present invention, a storage tank for collecting the livestock wastewater solution, a control tank for diluting the livestock wastewater solution with dilution water to make a dilution wastewater, while stirring the dilution wastewater slowly, by flocculant and oxygen aeration Flocculation flotation tank which floats floating material to make solid liquid waste water, dehydrator which separates and removes solid content from the solid waste water to make separation liquid, alkalizing tank which makes alkaline waste water by making strong alkaline by contact with sodium hydroxide, the alkaline waste water Oxidation tank which rapidly oxidizes by contact with ozone, hydrogen peroxide water and sulfuric acid to make acid waste water, neutralization tank which neutralizes the acid waste water by contact with sodium hydroxide to make neutral waste water, and filter the neutral waste water by filtration Sand filter to make a suction, the remaining components of the filtered water Activated charcoal filter to make the final treated water, the final treated water is collected, and part of the dilution water at least one part of the discharge water tank discharged, the separation liquid from the dehydrator or the final treated water from the discharge tank Or it is characterized in that it comprises a replenishment pipe to be incorporated into the control tank as a replacement water for all.
여기서, 상기 조절조에 유입되는 축산폐수원액의 유량을 측정하는 축산폐수원액 유량센서, 상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량을 측정하는 희석용수 유량센서, 상기 조절조에 유입되는 보충수의 유량을 측정하는 보충수 유량센서, 상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량을 조절하는 희석용수 밸브, 상기 조절조에 유입되는 보충수의 유량을 조절하는 보충수 밸브, 상기 축산폐수원액 유량센서, 희석용수 유량센서 및 보충수 유량센서로부터 각각 검출치를 입력받아, 축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량이 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 희석용수 밸브와 보충수 밸브 중 적어도 어느 하나의 개도를 조정하는 제어수단을 구비하여도 좋다.Here, the livestock wastewater solution flow sensor for measuring the flow rate of the livestock wastewater solution flowing into the control tank, the dilution water flow sensor for measuring the flow rate of the dilution water flows into the control tank, measuring the flow rate of the replenishment water flowing into the control tank Replenishment water flow sensor, dilution water valve for adjusting the flow rate of dilution water flowing into the control tank, replenishment water valve for adjusting the flow rate of replenishment water flowing into the control tank, the livestock wastewater solution flow sensor, dilution water flow sensor and replenishment At least one of the dilution water valve and the replenishment water valve may be input to receive the detected values from the water flow sensor so as to maintain a predetermined dilution ratio of the dilution water and the replenishment water to the flow rate of the livestock wastewater solution. You may be provided with the control means to adjust.
또한, 본 발명의 방법은, 축산폐수원액을 희석용수로 희석하여 희석폐수를 만드는 조절단계, 상기 희석폐수를 완속교반하면서, 응집제와 산소폭기에 의하여 부유물을 부상시켜 고액폐수를 만드는 부상단계, 상기 고액폐수로부터 고형분을 분리하여 분리액을 만드는 탈수단계, 상기 분리액을 수산화나트륨 접촉에 의하여 강알칼리화시켜서 알칼리성 폐수를 만드는 알칼리화단계, 상기 알칼리성 폐수를 급속교반하면서, 과산화수소수와 황산 접촉에 의하여 강산화시켜서 산성 폐수를 만드는 산화단계, 상기 산성 폐수를 수산화나트륨 접촉에 의하여 중화시켜서 중성 폐수를 만드는 중화단계, 상기 중성 폐수를 여과하여 여과 처리수를 만드는 샌드필터단계, 상기 여과 처리수의 잔여 성분을 흡착하고 오존수 접촉에 의하여 최종 처리수를 만드는 활성탄필터단계, 상기 최종 처리수를 모으고, 일부는 방류하는 방류단계, 상기 탈수기에서 나오는 분리액이나 상기 방류수조에서 나오는 최종 처리수 중 적어도 하나의 일부를 상기 희석용수의 일부 또는 전부를 대신하는 보충수로서 상기 조절조에 혼입시키는 보충단계를 구비함을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention, dilution of the livestock wastewater solution with dilution water to make a dilution wastewater, while slowly stirring the dilution wastewater, the floating step to float the suspended solids by flocculant and oxygen aeration to make a solid wastewater, the solid solution A dehydration step of separating solids from the wastewater to form a separation liquid, an alkalizing step of strongly alkalineating the separation liquid by contact with sodium hydroxide to form an alkaline wastewater, and rapidly oxidizing the alkaline wastewater, followed by a strong oxidation with hydrogen peroxide solution and sulfuric acid contacting An oxidation step of producing an acidic wastewater, a neutralization step of neutralizing the acidic wastewater by contact with sodium hydroxide, a neutralization step of producing a neutral wastewater, a sand filter step of filtering the neutral wastewater to form filtered water, and adsorbing the remaining components of the filtered water. Activated Carbon Making Final Treatment Water By Ozone Water Contact A discharge step of collecting the final treated water and discharging a portion of the final treated water, and supplementing water replacing at least one part of the dilution water with at least one of the separation liquid from the dehydrator and the final treated water from the discharge tank. It is characterized in that it comprises a replenishment step to be incorporated into the control tank.
여기서, 상기 조절조에 유입되는 축산폐수원액의 유량, 희석용수의 유량 및 보충수의 유량을 각각 측정하는 측정단계, 축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량의 비를 산출하는 산출단계, 상기 산출된 유량의 비가 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량과 보충수의 유량 중 적어도 어느 하나를 조정하는 제어단계를 구비하여도 좋다.Here, the measuring step of measuring the flow rate of the livestock wastewater solution, the dilution water and the flow rate of the replenishment water flowing into the control tank, respectively, the calculation of calculating the ratio of the total flow rate of dilution water and the replenishment water to the flow rate of the livestock wastewater solution Step, a control step of adjusting at least one of the flow rate of the dilution water flowing into the control tank and the flow rate of the replenishment water to maintain the predetermined dilution ratio of the calculated flow rate.
본 발명에 의하면, 축산폐수원액을 희석하여 처리함으로써 처리기기의 부하증대를 방지된다.According to the present invention, an increase in load of the treatment equipment is prevented by diluting and treating the livestock wastewater solution.
또한, 희석된 축산폐수는 농도가 진하지 않아서 폭기시 부유물의 기포 부착을 원활히 할 수 있다.In addition, the diluted livestock wastewater is not concentrated in concentration, it is possible to smoothly adhere to the bubbles during aeration.
또한, 희석에 희석용수가 필요하지만, 고형분이 제거된 처리수를 희석용수로 재활보충함으로써 새로운 물의 보충을 억제할 수 있다.In addition, although dilution water is required for dilution, replenishment of the treated water from which solid content has been removed with dilution water can suppress replenishment of new water.
또한, 동일 기능의 기기의 중복배치에 의한 장치 거대화를 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent device enlargement due to overlapping of devices having the same function.
또한, 처리기기가 감소되어 에너지 소모를 줄일 수 있다.In addition, processing equipment can be reduced to reduce energy consumption.
도 1은 본 발명의 축산폐수처리장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 조절조에서 축산폐수원액의 희석비율을 조절하기 위한 센서와 밸브를 나타낸 도면이다.
도 3은 축산폐수원액과, 응집부상조 및 탈수기를 거친 분리액과, 최종 처리수의 비교사진이다.
도 4는 김해시 어느 축산농가의 축산폐수원액에 대하여 전문 연구소에서 시험한 시험성적서이다.
도 5는 상기 축산폐수원액에 본 발명을 적용하여 처리한 처리액에 대하여 동 전문 연구소에서 시험한 시험성적서이다.1 is a system configuration of the livestock wastewater treatment apparatus of the present invention.
2 is a view showing a sensor and a valve for adjusting the dilution ratio of the livestock wastewater solution in the control tank.
3 is a comparative photograph of the livestock wastewater solution, the separation solution after flocculation tank and dehydrator, and the final treated water.
Figure 4 is a test report tested in a specialized laboratory for livestock wastewater solution of a livestock farm in Gimhae-si.
5 is a test report tested in the laboratory for the treatment liquid treated by applying the present invention to the livestock wastewater solution.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 다만, 동일구조, 동일기능을 가지는 요소는, 동일부호를 부여함으로써 그 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in more detail. However, elements having the same structure and the same function may be omitted by giving the same reference numerals.
도 1은 본 발명의 축산폐수처리장치의 시스템 구성도이다.1 is a system configuration of the livestock wastewater treatment apparatus of the present invention.
본 발명의 장치는, 저류조 (1), 조절조 (2), 응집부상조 (3), 탈수기(4), 알칼리화조 (5), 산화조 (6), 중화조 (7), 샌드필터 (8), 활성탄필터(9), 방류수조 (10), 보 충배 관을 구비함을 특징으로 한다. 이들은 각 구성요소마다 하나의 기능적 처리단위가 된다.The apparatus of the present invention includes a storage tank (1) , an adjusting tank (2) , an flocculation flotation tank (3) , a dehydrator (4) , an alkalizing tank (5) , an oxidation tank (6) , a neutralization tank (7) , and a sand filter ( 8) , activated carbon filter (9) , discharge water tank (10) , and supplementary piping . These are one functional unit of processing for each component.
상기 저류조(1)는, 소, 돼지 등 가축분뇨의 축산폐수원액을 모으는 곳이다. The
상기 조절조(2)는, 상기 축산폐수원액을 희석용수로 희석하여 희석폐수를 만드는 곳이다. 상기 희석용수는 수도, 강물, 샘물 등의 맑은 물(청수)을 말하며, 외부에서 본 발명의 장치 내로 유입된다. 조절조에 의하여 축산폐수원액의 희석도를 조절하는 조절단계가 수행된다.The control tank (2) is a place for diluting the livestock wastewater solution with dilution water to make dilution wastewater. The dilution water refers to clear water (fresh water) such as tap water, river water, and spring water, and flows into the apparatus of the present invention from the outside. A control step of adjusting the dilution degree of the livestock wastewater solution by the control tank is performed.
희석의 비율은 축산폐수원액의 끈끈함과 농도, 그리고 후단의 응집부상조의 부상능력, 탈수기의 탈수능력 등에 따라 달라질 수 있다. 예컨대 돼지분뇨와 같이 분과 뇨가 뒤섞여서 끈끈한 점액성을 띄는 축산폐수원액의 경우라면, 소분뇨와 같이 고형분과 액체가 거의 분리되어 있는 경우에 비하여 많은 희석이 필요하다. The rate of dilution can depend on the stickiness and concentration of the livestock wastewater, the flotation capacity of the flocculation flotation at the end, and the dewatering capacity of the dehydrator. For example, in the case of a livestock wastewater solution that has a sticky mucus mixed with manure and urine, such as pig manure, much dilution is required as compared with the case where solid and liquid are almost separated, such as small manure.
그런데, 희석비율, 즉 맑은 물의 혼합량이 높을수록 다음 공정의 시설용량이 커져야 하고, 약품 사용량이 비례하여 많아져야 한다. 따라서 처리비용이 많이 소요된다.However, the higher the dilution ratio, that is, the mixed amount of clear water, the larger the capacity of the next process and the proportion of chemicals used should be proportionately increased. Therefore, the processing cost is high.
본 발명에서는 돼지분뇨의 경우라 하더라도, 축산폐수원액에 대하여 1배 내지 2배 정도, 바람직하게는 1배 내지 1.5배 정도의 희석용수만을 가하여 희석하면 된다. 축산폐수원액에 대한 희석용수의 양이 1배 미만이면 희석효과가 거의 없어서 다음 단의 처리효율이 떨어지고, 1.5배 초과이면 희석에 필요한 최소한의 희석용수를 넘는 것이 되어 낭비가 되며, 2배 초과이면 희석에 사용되는 맑은 물의 양이 지나치게 많아지므로 총 부피가 커져서 시설용량과 약품 사용량이 필요 이상으로 증대되어 경제성이 저하된다. 따라서 본 발명은 종래의 표준활성 슬러지법에 비하여 극소량의 희석용수만을 소모하게 된다.In the present invention, even in the case of pig manure, only diluted 1 to 2 times, preferably 1 to 1.5 times the dilution water with respect to the livestock wastewater solution. If the amount of dilution water for the livestock wastewater is less than 1 times, the dilution effect is almost insignificant, and the processing efficiency of the next stage is reduced. Since the amount of clear water used for dilution is excessively large, the total volume becomes large, increasing the capacity of the facility and the amount of chemicals used more than necessary, thereby reducing economic efficiency. Therefore, the present invention consumes only a very small amount of dilution water compared to the conventional standard activated sludge method.
상기 응집 부상조(3)는, 상기 희석폐수를 완속교반하면서, 응집제와 산소폭기에 의하여 부유물을 부상시켜 고액폐수를 만드는 곳이다. 이는 응집제의 산화에 의하여 희석폐수에 섞여 있는 고형분을 부유물로 만들어서 위로 부상시키는 역할을 하며, 이어서 상기 부상된 부유물이 포함된 상층의 고액폐수를 다음 단의 탈수기에 전달한다. 응집 부상에 의하여 BOD가 감소된다. 응집제로서는 예컨대 FeCl3를 들 수 있다. 응집부상조에 의하여 고형분을 응집 부상시키는 부상단계가 수행된다.The
종래에는 산소폭기가 아니라 '공기'폭기를 하는 경우가 있었지만, DO가 30이 한계였다. 본 발명에서는 산소폭기를 함으로써 DO를 130 이상까지 올릴 수 있었다.Conventionally, there was a case of 'air' aeration, not oxygen aeration, but the limit of DO was 30. In the present invention, DO was raised to 130 or more by oxygen aeration.
상기 탈수기(4)는, 상기 고액폐수로부터 고형분을 분리 제거하여 분리액을 만드는 기기이다. 이에 의하여 BOD가 감소되며, SS, T-P가 제거된다. 이때 분리된 고형분(케익)은 퇴비화 또는 연료화하여 재활용될 수 있다. 또는 소각처리하여 버릴 수 있다. 탈수기에 의하여 고형분이 제거된 분리액을 만드는 탈수단계가 수행된다.The dehydrator (4) is a device that separates and removes solids from the solid wastewater to form a separation liquid. This reduces the BOD and eliminates SS and TP. At this time, the separated solids (cake) can be recycled by composting or fuelizing. Or incinerated. A dehydration step is performed to produce a separation liquid from which solids are removed by a dehydrator.
탈수기의 유형으로서는, 원심탈수기를 사용하여도 좋고, 섬유여과기를 사용하여도 좋다. 특히 돼지분뇨의 경우에는 분과 뇨가 뒤섞여서 끈끈한 액상을 가지므로 원심탈수기가 유리하다. 소분뇨의 경우에는 분과 뇨가 자연스럽게 분리되기 때문에, 분은 저류조에 유입되기 이전에 미리 수거하여 퇴비화하거나 건조 후 소각 또는 연료로서 활용할 수도 있다. 이런 경우에는 소의 약간의 분이 섞인 뇨만 처리하면 되므로, 중력식 섬유여과기를 이용하여도 효율에 크게 영향을 주지 않는다.As a type of dehydrator, a centrifugal dehydrator may be used and a fiber filter may be used. Particularly in the case of pig manure, centrifugal dehydrator is advantageous because manure and urine are mixed to have a sticky liquid. In the case of bovine manure, manure and urine are naturally separated, so manure may be collected before composting into the reservoir, composted, or used as incineration or fuel after drying. In this case, since only a small portion of cows need to be treated with urine, using a gravity fiber filter does not significantly affect the efficiency.
상기 알칼리화조(5)는, 상기 분리액을 수산화나트륨 접촉에 의하여 강알칼리화시켜서 알칼리성 폐수를 만드는 곳이다. 예컨대 pH 10 내지 10.5 정도의 강알칼리화에 의하여 알칼리성에 약한 세균은 모두 사멸된다. 알칼리화조에 의하여 알칼리성 폐수를 만드는 알칼리화단계가 수행된다.The alkalizing
상기 산화조(6)는, 상기 알칼리성 폐수를 급속교반(바람직하게는 180rpm 이상)하면서, 오존, 과산화수소수와 황산 접촉에 의하여 강산화시켜서 산성 폐수를 만드는 곳이다. 예컨대 pH 3 내지 4 정도의 강산화에 의하여 산성에 약한 세균은 모두 사멸된다. 그리고 COD와 T-N(질소), 암모니아는 산화조에서 제거된다. 산화조에 의하여 산성 폐수를 만드는 산화단계가 수행된다.The
종래의 소위 팬텀방식에 있어서는 산화를 위하여 황산을 가하는 것에 그쳤으나, 황산만으로는 강산화가 어렵다. 산화력에 있어서, F > O3 > H2O2 > O2의 순이므로, 오존에 의한 산화는 매우 중요하다. In the conventional so-called phantom method, only sulfuric acid is added for oxidation, but sulfuric acid alone is difficult to oxidize. In terms of the oxidizing power, since F> O 3 > H 2 O 2 > O 2 , oxidation by ozone is very important.
오존, 바람직하게는 오존용해수는 살균을 위해서는 3 이상, 염색폐수 색도제거에 의한 무색화를 위해서는 5 이상이 투여되어야 하며, COD를 50 이하, 바람직하게는 20 이하로 제거하는 역할을 한다.Ozone, preferably ozone dissolved water should be administered at least 3 for sterilization, at least 5 for colorlessness by color removal of dyed wastewater, and serves to remove COD below 50, preferably below 20.
상기 중화조(7)는, 상기 산성 폐수를 수산화나트륨 접촉에 의하여 pH 7로 중화시켜서 중성 폐수를 만드는 곳이다. 중화조에 의하여 중성 폐수를 만드는 중화단계가 수행된다.The
상기 샌드필터(8: Sand Filter, SF)는, 상기 중성 폐수를 여과하여 여과 처리수를 만드는 필터이다. 역세에 의하여 세정이 가능한 것이 바람직하다. 샌드필터에 의하여 여과 처리수를 만드는 샌드필터단계가 수행된다.The sand filter (8: Sand Filter, SF) is a filter for filtering the neutral wastewater to produce filtered water. It is preferable that washing is possible by backwashing. A sand filter step for producing filtered water by a sand filter is performed.
상기 활성탄필터(9: Granule Active Carbon, GAC)는, 상기 여과 처리수의 잔여 성분을 흡착하여 최종 처리수를 만드는 필터이다. 이를 통과하면 COD가 저감된다. 활성탄필터에 의하여 최종 처리수를 만드는 활성탄필터단계가 수행된다.The activated carbon filter (9: Granule Active Carbon, GAC) is a filter which adsorbs the remaining components of the filtered water to produce the final treated water. Passing this reduces COD. The activated carbon filter step of producing the final treated water by the activated carbon filter is performed.
상기 방류수조(10)는, 상기 최종 처리수를 모으고, 일부는 농업용수 등으로 방류하여 재사용하도록 하는 수조이다. 방류수조에 의하여 상기 최종 처리수를 모아 방류하는 방류단계가 수행된다.The
상기 보충배관은, 도 2의 보충수가 공급되는 배관이며, 상기 탈수기에서 나오는 분리액이나 상기 방류수조에서 나오는 최종 처리수 중 적어도 하나의 일부를 상기 희석용수의 일부 또는 전부를 대신하는 보충수로서 상기 조절조에 혼입시키는 배관이다. 상기 보충수의 양만큼 상기 희석용수의 소요량은 감소하게 된다. 보충배관에 의하여 처리수의 일부를 희석 보충액으로 되돌리는 보충단계가 수행된다.The replenishment pipe is a pipe to which the replenishment water of FIG. 2 is supplied and replaces at least one of the separation liquid from the dehydrator and the final treated water from the discharge tank as a replenishment water to replace a part or all of the dilution water. Piping to mix into the adjustment tank. The required amount of dilution water is reduced by the amount of the replenishment water. A replenishment step is performed in which a portion of the treated water is returned to the dilute replenishment liquid.
이와 같이 중간 처리수 또는 최종 처리수의 일부를 되돌려서 희석용수로 재활용할 수 있으므로, 외부로부터 공급되는 맑은 물인 희석용수의 소요량을 현격하게 저감시킬 수 있다.
In this way, since part of the intermediate treated water or the final treated water can be returned and reused as dilution water, the required amount of dilution water, which is clear water supplied from the outside, can be significantly reduced.
도 2는 조절조에서 축산폐수원액의 희석비율을 조절하기 위한 센서와 밸브를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a sensor and a valve for adjusting the dilution ratio of the livestock wastewater solution in the control tank.
상기 고형분이 제거된 처리수의 일부를 보충수로서 상기 희석용수에 혼입할 때, 상기 조절조(2)에서의 희석비율을 자동제어할 수 있는 구성이 필요하다.When a part of the treated water from which the solid content has been removed is incorporated into the dilution water as replenishing water, a configuration capable of automatically controlling the dilution ratio in the
이러한 구성은, 축산폐수원액 유량센서( S0 ), 희석용수 유량센서( S1 ), 보충수 유량센서( S2 ), 희석용수 밸브( V1 ), 보충수 밸브( V2 ), 제어수단(미도시)을 구비하여 구성되어도 좋다. Such an arrangement, the livestock wastewater stock solution flow rate sensor (S0), dilution water flow rate sensor (S1), make-up water flow sensor (S2), diluted with water valves (V1), make-up water valve (V2), control means (not shown) It may be provided.
상기 축산폐수원액 유량센서(S0)는, 상기 조절조(2)에 유입되는 축산폐수원액의 유량을 측정하는 센서이다.The livestock wastewater stock solution flow sensor S0 is a sensor for measuring the flow rate of the livestock wastewater stock solution flowing into the
상기 희석용수 유량센서(S1)는, 상기 조절조(2)에 유입되는 희석용수의 유량을 측정하는 센서이다.The dilution water flow rate sensor (S1) is a sensor for measuring the flow rate of the dilution water flowing into the control tank (2).
상기 보충수 유량센서(S2)는, 상기 조절조(2)에 유입되는 보충수의 유량을 측정하는 센서이다. 상기 보충배관에 설치됨이 바람직하다.The replenishment water flow sensor S2 is a sensor for measuring the flow rate of the replenishment water flowing into the
상기 희석용수 밸브(V1)는, 상기 조절조(2)에 유입되는 희석용수의 유량을 조절하는 밸브이다.The dilution water valve V1 is a valve for adjusting the flow rate of the dilution water flowing into the
상기 보충수 밸브(V2)는, 상기 조절조(2)에 유입되는 보충수의 유량을 조절하는 밸브이다. 상기 보충배관에 설치됨이 바람직하다.The make-up water valve V2 is a valve for adjusting the flow rate of the make-up water flowing into the
상기 제어수단은, 상기 축산폐수원액 유량센서(S0), 희석용수 유량센서(S1) 및 보충수 유량센서(S2)로부터 각각 검출치를 입력받아, 축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량이 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 희석용수 밸브(V1)와 보충수 밸브(V2) 중 적어도 어느 하나의 개도를 조정하는 수단이다.
The control means receives the detected values from the livestock wastewater stock flow sensor S0, the dilution water flow sensor S1, and the replenishment water flow sensor S2, respectively, to determine the dilution water and the replenishment water for the flow rate of the livestock wastewater stock solution. It is a means for adjusting the opening degree of at least one of the said dilution water valve V1 and the replenishment water valve V2 so that a total flow volume may maintain a predetermined dilution ratio.
상기 조절조에 유입되는 축산폐수원액의 유량, 희석용수의 유량 및 보충수의 유량을 각각 측정하는 측정단계, 축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량의 비를 산출하는 산출단계, 상기 산출된 유량의 비가 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량과 보충수의 유량 중 적어도 어느 하나를 조정하는 제어단계를 구비하여도 좋다.
A measurement step of measuring the flow rate of the livestock wastewater stock solution, the dilution water flow rate, and the replenishment water flow rate respectively flowing into the control tank, and calculating a ratio of the total flow rate of the dilution water and the replenishment water to the flow rate of the livestock wastewater solution; A control step of adjusting at least one of the flow rate of the dilution water flowing into the control tank and the flow rate of the replenishment water may be provided so as to maintain the predetermined dilution ratio.
가령 축산폐수원액 밸브(V0)를 조절하여 조절조(2)에 대한 축산폐수원액의 유입유량이 증감되었다면, 이는 상기 축산폐수원액 유량센서(S0)에 감지되며, 상기 제어수단은 상기 희석용수와 보충수의 합계 유량을 산정하고, 이 합계 유량과 축산폐수원액의 유량의 비를 산출하여, 상기 희석용수와 보충수 중 적어도 어느 하나의 유량을 증감시키면 된다. For example, if the inflow rate of the livestock wastewater solution to the
이때, 희석용수와 보충수는 둘 다 맑은 물이며, 축산폐수원액을 희석하기 위하여 이용되는 것이므로 서로 대체관계에 있다. 다만, 외부에서 도입되는 맑은 물인 희석용수는 초기에만 공급하고, 중간 처리수나 최종 처리수의 유량이 풍부해진 후에는 오직 보충수에 의해서만 장치를 가동하도록 함으로써, 비용이 드는 맑은 물인 희석용수의 절약을 도모할 수 있다.At this time, both the dilution water and the replenishment water are clear water, and since they are used to dilute the livestock wastewater solution, they are replaced with each other. However, dilution water, which is clear water introduced from the outside, is supplied only at the beginning, and after the flow rate of intermediate treated water or final treated water is enriched, the device is operated only by supplemental water, thereby saving the cost of diluting water, which is expensive clear water. We can plan.
<시험결과><Test Results>
도 3은 축산폐수원액과, 응집부상조 및 탈수기를 거친 분리액과, 최종 처리수의 비교사진이다. 도 4는 김해시 어느 축산농가의 축산폐수원액에 대하여 전문 연구소에서 시험한 시험성적서이다. 도 5는 상기 축산폐수원액에 본 발명을 적용하여 처리한 처리액에 대하여 동 전문 연구소에서 시험한 시험성적서이다.3 is a comparative photograph of the livestock wastewater solution, the separation solution after flocculation tank and dehydrator, and the final treated water. Figure 4 is a test report tested in a specialized laboratory for livestock wastewater solution of a livestock farm in Gimhae-si. 5 is a test report tested in the laboratory for the treatment liquid treated by applying the present invention to the livestock wastewater solution.
도 3에서 보는 바와 같이, 축산폐수원액은 거의 검은 색에 가까웠으나, 본 발명의 기술을 적용하면, 응집부상조 및 탈수기를 거친 분리액은 맑은 황갈색이 되고, 최종 처리수는 거의 투명해지는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 3, the livestock wastewater solution was almost black, but when applying the technique of the present invention, it was found that the separation solution through the flocculation tank and the dehydrator became a clear tan and the final treated water was almost transparent. Can be.
도 4의 시험성적서는, 김해시의 어느 축산농가의 축산폐수원액을 시험한 것이고, 도 5는 이 축산폐수원액을 본 발명에 의하여 처리한 최종 처리수를 시험한 것인데, 이들을 상기 분리액의 시험성적과 함께 수질에 대한 국내기준치(염분에 대한 기준치는 없음)와 비교하여 나타내면 다음과 같다.The test report of FIG. 4 is a test of livestock wastewater solution of a livestock farm in Gimhae-si, and FIG. 5 is a test of the final treated water treated with the livestock wastewater solution according to the present invention. In comparison with the national standard for water quality (there is no standard for salinity).
(mg/L)BOD
(mg / L)
(mg/L)COD
(mg / L)
(mg/L)TN
(mg / L)
(mg/L)TP
(mg / L)
(개수/ml)Total coliform count
(Number / ml)
(mg/L)SS
(mg / L)
여기서, 저류조(1)에 모인 축산폐수원액은, T-P와 총대장균군수를 제외한 모든 항목이 국내 수질기준을 넘는 것을 알 수 있다. Here, the livestock wastewater collected in the
이러한 축산폐수원액에 대하여 조절조(2)에서 원액의 1 내지 2배 양의 맑은 물로 희석하고, 응집부상조(3)에서 응집제와 산소폭기에 의한 응집을 하여, 탈수기(4)에서 고형분을 제거하여 생산된 분리액은, BOD를 제외한 모든 항목이 국내 수질기준에 드는 것을 알 수 있다. 따라서 이 분리액은 보충수로서 상기 조절조(2)에 되돌려져서 희석에 사용되어도 좋은 것이다.The livestock wastewater solution is diluted with 1 to 2 times the amount of clear water in the
그리고, 최종 처리수는, 모두 국내 기준치 범위 내에 드는 것을 알 수 있다. 특히 기준치의 최대치에 비하여, BOD는 약 1/30, COD는 약 1/8, T-N은 약 1/2, T-P는 약 1/160, 총대장균군수는 0, SS는 약 1/8의 수준으로서, 거의 맑은 물에 해당됨을 알 수 있다.And it turns out that all the final treated water falls in the domestic standard value range. In particular, compared to the maximum value of the baseline, BOD is about 1/30, COD is about 1/8, TN is about 1/2, TP is about 1/160, total coliform population is 0, and SS is about 1/8. In other words, it is almost clear water.
따라서 본 발명의 처리효율과 처리수준이 탁월한 것을 알 수 있다.
Therefore, it can be seen that the treatment efficiency and treatment level of the present invention are excellent.
이상, 특정 실시예에 근거하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 청구범위에 기재된 범위 내에서 이루어진 변형, 개량, 변경은 모두 본 발명에 속하는 것으로 해석되어야 한다.As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the specific Example, this invention is not limited to this, All the deformation | transformation, improvement, and a change made within the range of a claim should be interpreted as belonging to this invention.
본 발명은 축산폐수를 정화하여 재활용하는 산업분야에 이용될 수 있다.The present invention can be used in the industrial field to clean and recycle livestock waste water.
1: 저류조 2: 조절조
3: 응집부상조 4: 탈수기
5: 알칼리화조 6: 산화조
7: 중화조 8: 샌드필터
9: 활성탄필터 10: 방류수조1: storage tank 2: adjusting tank
3: flocculation flotation 4: dehydrator
5: alkalizing tank 6: oxidation tank
7: neutralization tank 8: sand filter
9: activated carbon filter 10: discharge tank
Claims (4)
상기 축산폐수원액을 희석용수로 희석하여 희석폐수를 만드는 조절조,
상기 희석폐수를 완속교반하면서, 응집제와 산소폭기에 의하여 부유물을 부상시켜 고액폐수를 만드는 응집부상조,
상기 고액폐수로부터 고형분을 분리 제거하여 분리액을 만드는 탈수기,
상기 분리액을 수산화나트륨 접촉에 의하여 강알칼리화시켜서 알칼리성 폐수를 만드는 알칼리화조,
상기 알칼리성 폐수를 급속교반하면서, 오존, 과산화수소수와 황산 접촉에 의하여 강산화시켜서 산성 폐수를 만드는 산화조,
상기 산성 폐수를 수산화나트륨 접촉에 의하여 중화시켜서 중성 폐수를 만드는 중화조,
상기 중성 폐수를 여과하여 여과 처리수를 만드는 샌드필터,
상기 여과 처리수의 잔여 성분을 흡착하여 최종 처리수를 만드는 활성탄필터,
상기 최종 처리수를 모으고, 일부는 방류하는 방류수조,
상기 탈수기에서 나오는 분리액이나 상기 방류수조에서 나오는 최종 처리수 중 적어도 하나의 일부를 상기 희석용수의 일부 또는 전부를 대신하는 보충수로서 상기 조절조에 혼입시키는 보충배관
을 구비함을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.Reservoir tank to collect livestock waste liquor
A control tank for diluting the livestock wastewater solution with dilution water to make dilution wastewater;
Aggregate flotation , which stirs the suspended solids while slowly floating the suspended solids by flocculating agent and oxygen aeration,
Dehydrator for separating and removing the solid content from the solid waste water,
An alkalizing tank for producing an alkaline wastewater by strongly alkalizing the separated solution by contact with sodium hydroxide,
Oxidation tank for rapidly acidifying the alkaline wastewater and producing an acidic wastewater by strongly oxidizing by contact with ozone, hydrogen peroxide water and sulfuric acid,
Neutralization tank to neutralize the acidic wastewater by contact with sodium hydroxide to create a neutral wastewater,
A sand filter for filtering the neutral wastewater to produce filtered water;
Activated carbon filter for adsorbing the remaining components of the filtered water to form the final treated water,
A discharge tank for collecting the final treated water , part of which is discharged,
Supplementary piping for incorporating a portion of at least one of the separation solution from the dehydrator or the final treated water from the discharge tank into the control tank as a replacement water for a part or all of the dilution water.
Livestock wastewater treatment apparatus comprising: a.
상기 조절조에 유입되는 축산폐수원액의 유량을 측정하는 축산폐수원액 유량센서,
상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량을 측정하는 희석용수 유량센서,
상기 조절조에 유입되는 보충수의 유량을 측정하는 보충수 유량센서,
상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량을 조절하는 희석용수 밸브,
상기 조절조에 유입되는 보충수의 유량을 조절하는 보충수 밸브,
상기 축산폐수원액 유량센서, 희석용수 유량센서 및 보충수 유량센서로부터 각각 검출치를 입력받아, 축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량이 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 희석용수 밸브와 보충수 밸브 중 적어도 어느 하나의 개도를 조정하는 제어수단
을 구비함을 특징으로 하는 축산폐수처리장치.The method according to claim 1,
Livestock wastewater stock solution flow sensor for measuring the flow rate of the livestock wastewater stock flowing into the control tank;
Dilution water flow rate sensor for measuring the flow rate of dilution water flowing into the control tank,
Replenishment water flow rate sensor for measuring the flow rate of the replenishment water flowing into the control tank,
Dilution water valve for adjusting the flow rate of dilution water flowing into the control tank,
Replenishment water valve for adjusting the flow rate of the replenishment water flowing into the control tank,
The dilution is performed by receiving detection values from the livestock wastewater stock sensor, the dilution water flow sensor, and the replenishment water flow sensor, respectively, to maintain a predetermined dilution ratio of the dilution water and the replenishment water to the flow rate of the livestock wastewater stock solution. Control means for adjusting the opening degree of at least one of the water valve and the make-up water valve
Livestock wastewater treatment apparatus comprising: a.
상기 희석폐수를 완속교반하면서, 응집제와 산소폭기에 의하여 부유물을 부상시켜 고액폐수를 만드는 부상단계,
상기 고액폐수로부터 고형분을 분리하여 분리액을 만드는 탈수단계,
상기 분리액을 수산화나트륨 접촉에 의하여 강알칼리화시켜서 알칼리성 폐수를 만드는 알칼리화단계,
상기 알칼리성 폐수를 급속교반하면서, 과산화수소수와 황산 접촉에 의하여 강산화시켜서 산성 폐수를 만드는 산화단계,
상기 산성 폐수를 수산화나트륨 접촉에 의하여 중화시켜서 중성 폐수를 만드는 중화단계,
상기 중성 폐수를 여과하여 여과 처리수를 만드는 샌드필터단계,
상기 여과 처리수의 잔여 성분을 흡착하고 오존수 접촉에 의하여 최종 처리수를 만드는 활성탄필터단계,
상기 최종 처리수를 모으고, 일부는 방류하는 방류단계,
상기 탈수기에서 나오는 분리액이나 상기 방류수조에서 나오는 최종 처리수 중 적어도 하나의 일부를 상기 희석용수의 일부 또는 전부를 대신하는 보충수로서 상기 조절조에 혼입시키는 보충단계
를 구비함을 특징으로 하는 축산폐수처리방법. Control step of diluting livestock wastewater with dilution water to make dilution wastewater
Slowly stirring the dilution waste water, the floating step to float the flotation by flocculant and oxygen aeration to create a high liquid waste water,
Dehydration step of separating the solids from the solid wastewater to form a separation liquid,
An alkalizing step of producing an alkaline wastewater by strongly alkalizing the separated solution by contact with sodium hydroxide,
Oxidation step of rapidly stirring the alkaline wastewater, making the acidic wastewater by strongly oxidizing by contact with hydrogen peroxide and sulfuric acid,
Neutralization step of neutralizing the acidic wastewater by contact with sodium hydroxide to create a neutral wastewater,
A sand filter step of filtering the neutral wastewater to produce filtered water;
Activated carbon filter step of adsorbing the remaining components of the filtered water and producing the final treated water by contact with ozone water,
Collecting the final treated water, part of the discharge step to discharge ,
A replenishing step of incorporating a portion of at least one of the separation solution from the dehydrator or the final treated water from the discharge tank into the control tank as a replacement water for a part or all of the dilution water
Livestock wastewater treatment method characterized in that it comprises a.
상기 조절조에 유입되는 축산폐수원액의 유량, 희석용수의 유량 및 보충수의 유량을 각각 측정하는 측정단계,
축산폐수원액의 유량에 대한 희석용수와 보충수의 합계 유량의 비를 산출하는 산출단계,
상기 산출된 유량의 비가 미리 정해져 있는 희석비율을 유지하도록, 상기 조절조에 유입되는 희석용수의 유량과 보충수의 유량 중 적어도 어느 하나를 조정하는 제어단계
를 구비함을 특징으로 하는 축산폐수처리방법.The method according to claim 3,
A measuring step of measuring the flow rate of the livestock wastewater solution, the dilution water flow rate, and the replenishment water flow rate respectively flowing into the control tank;
A calculation step of calculating the ratio of the total flow rate of the dilution water and the replenishment water to the flow rate of the livestock wastewater solution;
A control step of adjusting at least one of the flow rate of the dilution water flowing into the control tank and the flow rate of the replenishment water so as to maintain a predetermined dilution ratio of the calculated flow rate;
Livestock wastewater treatment method characterized in that it comprises a.
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